Mapeamento de ambientes estruturados com extração de informações geométricas através de dados sensoriais

The objective of this thesis is proposes a method for a mobile robot to build a hybrid map of an indoor, semi-structured environment. The topological part of this map deals with spatial relationships among rooms and corridors. It is a topology-based map, where the edges of the graph are rooms or corridors, and each link between two distinct edges represents a door. The metric part of the map consists in a set of parameters. These parameters describe a geometric figure which adapts to the free space of the local environment. This figure is calculated by a set of points which sample the boundaries of the local free space. These points are obtained with range sensors and with knowledge about the robot s pose. A method based on generalized Hough transform is applied to this set of points in order to obtain the geomtric figure. The building of the hybrid map is an incremental procedure. It is accomplished while the robot explores the environment. Each room is associated with a metric local map and, consequently, with an edge of the topo-logical map. During the mapping procedure, the robot may use recent metric information of the environment to improve its global or relative pose

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Esta tese tem o objetivo de propor uma metodologia para construção de um mapa híbrido de um ambiente interno. A parte topológica da representação trata das relações de conectividade existentes entre as salas e corredores, sendo assim um grafo que representa a topologia do ambiente global. A parte métrica consiste em armazenar um conjunto de parâmetros que descreve uma figura geométrica plana que melhor se ajusta ao espaço livre local. Esta figura é calculada através do conhecimento de pontos, ou amostras, dos limites do espaço livre. Estes pontos são obtidos com sensores de distância e a informação é complementada com a estimativa da pose do robô. Uma vez que estes pontos estão determinados, o robô então aplica uma ferramenta baseada na transformada generalizada de Hough para obter a figura em questão. O processo de construção do mapa é incremental e totalmente realizado enquanto o robô explora o ambiente. Cada sala é representada por este mapa local e cada nó do grafo que representa a topologia do ambiente está associado a este mapa. Durante o mapeamento o robô pode utilizar as informações recém-adquiridas do ambiente para obter uma melhor estimativa de sua pose global ou relativa a uma sala ou corredor