Avtonomna vožnja robotskega vozila kot del sistema za ponavljajoče skokeMakovec, Martin (Avtor) Zdešar, Andrej (Mentor) Černe, Gregor (Komentor) Značke ArUcorazširjeni Kalmanov filterAckermannov mehanizemodometrijafuzija senzorjevavtonomna vožnjaregulacija orientacijeROS~2računalniški vidvodenje mobilnih robotovV magistrskem delu je obravnavan problem natančnega in zanesljivega vodenja majhnega avtonomnega vozila za namen avtonomnega izvajanja skoka z obratom. Za izvedbo skoka z obratom so potrebne visoke hitrosti in hitre spremembe smeri, pri čemer imamo na voljo le kratke časovne intervale za korekcijo gibanja. Takšni pogoji predstavljajo poseben izziv za klasične pristope lokalizacije in vodenja, saj relativne metode, kot je odometrija, hitro akumulirajo napake, absolutne metode na osnovi strojnega vida pa so občutljive na motnje, zakasnitve in omejeno vidno polje. Cilj dela je bil razviti sistem, ki omogoča robustno, ponovljivo in natančno avtonomno vožnjo daljinsko vodenega vozila proti odskočni rampi ter njegovo samodejno vračanje na izhodiščno točko v zaprti zanki. V nalogi je predstavljena zasnova, implementacija in validacija sistema za avtonomno vodenje daljinsko vodenega vozila. Sistem združuje odometrijo, žiroskopske meritve in absolutno lokalizacijo z značkami ArUco v okviru razširjenega Kalmanovega filtra, ki omogoča robustno ocenjevanje položaja in orientacije tudi v pogojih hitrega gibanja ter spremenljive vidljivosti. Poseben poudarek je namenjen izdelavi nelinearnega kinematičnega modela z Ackermannovim mehanizmom in uporabi krožnega približka za napoved lege. Za zaznavo značk je razvit učinkovit sistem zaznavanja s kamero z dinamičnim omejevanjem območja obdelave, kar bistveno zmanjša računsko zahtevnost in poveča frekvenco zaznavanja. Za vodenje vozila je uporabljen nelinearni regulator z vpeljavo vmesne usmeritve, ki omogoča gladko in stabilno približevanje ciljni poziciji ob hkratnem zagotavljanju pravilne končne orientacije. Predstavljeni so tudi posebni primeri, pomembni za delovanje celotnega sistema: prehod med zaporednimi točkami pri vožnji v krogu ter regulacija za izvedbo dinamičnega zaleta na rampo. Celoten sistem je implementiran na platformi ROS~2 in preizkušen tako v simulacijskem okolju kot na realnem vozilu. Rezultati kažejo, da predlagani pristop omogoča natančno lokalizacijo, stabilno vodenje in ponovljivo izvedbo zahtevnih manevrov, kar potrjuje primernost zasnove za napredne avtonomne mobilne sisteme.20262026-09-07 14:05:02Magistrsko delo/naloga186948VisID: 63358sl