61
a) Khái niệm
Là cảm biến dạng máy dò tầm quét laser, tối ưu cho công việc nhận dạng môi trường. Hokuyo thích hợp với các robot thông minh thế hệ mới với hệ thống tự động và bảo mật riêng tư.
b) Tính năng
Độ chính xác và phân giải cao, góc nhìn rộng cung cấp giải pháp tốt nhất cho robot tự động di chuyển trong môi trường không biết trước.
Kích thước nhỏ gọn tạo nên nhiều không gian thiết kế thoải mái. Nguồn năng lượng tiêu thụ ít, có khả năng hoạt động thời gian dài.
Không chịu ảnh hưởng bởi độ sáng môi trường, hiệu quả tốt cả trong bóng tối.
Nhận diện kích thước và vị trí vật thể mà không cần thăm dò quá gần.
c) Ứng dụng
Hỗ trợ robot tự động nhận biết môi trường xung quanh
Phát hiện kẻ xâm nhập
Dùng trong cửa tự động, phân tích hành vi đặc thù của con người
Phát hiện vật cản.
d) Đặc tả
Nguồn điện: 5 V DC, dòng tiêu thụ: 500 mA hoặc ít hơn (800 mA khi khởi động).
Phạm vi đo lường: Trong tầm 60 đến 4095 mm, góc rộng 240 độ.
Độ chính xác: Trong vùng 60 – 1000 mm sai số 10 mm, trong vùng 1000 – 4095 sai số 1%.
Độ phân giải góc: Một bước xấp xỉ 0.36 độ (360 độ/1024 bước).
Thời gian quét: 100 ms cho một lần.
Cổng kết nối: USB và RS-232C.
62
4.2.3. Áp dụng
Khi tiến hành cài đặt và chạy thử nghiệm giải thuật trong môi trường thực tế, các quá trình diễn ra giống với lúc mô phỏng, chỉ có một điểm khác biệt, đó là ở tầng thấp nhất, file launch khởi tạo môi trường sẽ trở nên đơn giản hơn vì chỉ cần thiết lập giao tiếp với robot, không cần những mô tả khởi tạo như lúc mô phỏng.
Mặt khác khi chạy thực tế trên robot Kobuki sẽ xảy ra một số sai sót nên phải đưa thêm vào những tham số hiệu chỉnh, tuỳ từng robot khác nhau mà sai số khác nhau nên quá trình và kết quả hiệu chỉnh cũng khác nhau:Laser Hokuyo lúc quét sẽ xuất hiện những lỗi nhất định, mặt khác khi robot di chuyển thì laser gắn trên đó có thể bị xê dịch dẫn đến nhận định về hướng và tọa độ tương đối của laser với robot là không đồng xuất, làm cho các tính toán để tìm ra vị trí vật cản trước mặt trả về giá trị không chính xác. Các tham số hiệu chỉnh về tỉ lệ ngưỡng khi lấy mẫu và độ lớn miền lấy mẫu được thêm vào giúp tăng khả năng chịu lỗi để những sai số trên nếu xuất hiện là chấp nhận được.
Trong quá trình robot chuyển động, nếu địa hình không bằng phẳng sẽ làm cho robot bị trượt thêm một quãng rất ngắn lúc phanh, còn nếu robot chạy trên bề mặt có ma sát lớn thì bộ lập mã trên bánh xe sẽ xử lý không thích hợp, làm cho tọa độ mà robot nhận được trở nên khác biệt dần với tọa độ thực tế theo thời gian. Ở đây một vài tham số điều chỉnh hướng và độ lớn vận tốc tịnh tiến cùng vận tốc góc cũng như độ lệch tọa độ giới hạn sẽ hỗ trợ robot phần nào di chuyển chính xác hơn và tự điều chỉnh khi đi chệch hướng. Trên thực tế, một số robot có một bên động cơ yếu hơn nên luôn bị đi lệch, các tham số trên được sửa đổi dần dần để tăng tốc bên động yếu giúp robot lấy lại cân bằng tốt hơn.
63
4.3.4. Kết quả mô phỏng:
Robot bao phủ được hoàn toàn tại map 3x3 trong khoảng thời gian 6 phút, số lần replanning là 12 lần. Thuật toán chạy đúng trên môi trường thực tế. Phát huy được ưu điểm của thuật toán khi chạy trên một môi trường chưa biết trước.