Ad Usum Navigantium (AD USUM)

TETRA project rond sensorfusie en autonome kaartopbouw

Interesse in samenwerking rond dit topic? Contacteer ons via e-mail ( eric.demeester@kuleuven.be ), of telefonisch ( +32(0)11 75.17.75 ).

Meer info vindt u ook op: https://iiw.kuleuven.be/onderzoek/acro/adusumnavigantium

Context

Met de opkomst van mobiele robots in ons dagelijks leven zoals robotstofzuigers, grasmaairobots, drones en zelfrijdende wagens, zien we dat navigatie in ongestructureerde omgevingen steeds relevanter wordt. Dit is ook te merken aan de opkomst van nieuwe toepassingen rond autonome navigatie in de scheepvaart, de landbouw, de nucleaire sector, de voeding, de farma, etc.

De eerste noodzakelijke stap om tot botsingsvrije navigatie in zulke omgevingen te komen, is de schatting van de robotlocatie en van de geometrie van de omgeving. De robotlocatie kan worden bepaald op basis van verschillende sensortechnologieën zoals GNSS of laser, maar jammer genoeg werkt geen enkele sensor foutloos onder alle omstandigheden. Veel subcentimetrische localisatietechnologie maakt bovendien gebruik van een kaart van de omgeving; die kaart moet dus ook opgesteld worden. Het komt er dus op aan om de juiste sensortechnologieën optimaal te combineren om op een robuuste manier een kaart van de omgeving op te bouwen en tegelijkertijd in deze kaart de robotlocatie te bepalen; in de roboticaliteratuur heet dit SLAM: Simultaneous Localisation and Mapping. Dit TETRA project beoogt state-of-the-art SLAM technologie over te brengen naar de Vlaamse industrie om op die manier hun concurrentiepositie te verbeteren.

Belangrijkste resultaten

1. Een literatuurstudie en marktstudie naar indoor positioning systemen en kaartopbouwsoftware;
2. Kaartopbouw gerelateerde validaties in labo-omstandigheden, met o.a. een evaluatie van het Marvelmind ultrasoon localisatiesysteem, een benchmarking van bestaande 2D SLAM software, een experimentele vergelijking van 4 verschillende, commercieel beschikbare IMUs (Inertial Measurement Units), een experimentele vergelijking van verschillende indoor positioning systemen en een algoritme en software voor tijdssynchronisatie van goedkope camera en IMU, gebruik makend van visual odometry.
3. Interfacing en evaluatie van relevante sensoren (2D laserscanners, 3D camera's en laserscanners, IMUs, GNSS); het merendeel van deze sensoren staat nog steeds ter beschikking in ons labo voor experimentele testen en projecten in samenwerking met industriële partners.
4. Ontwikkeling van 2 mobiele sensorplatformen voor gebruik in case studies en voor didactische doeleinden.
5. Case studies in the field: indoor cases rond het in kaart brengen van gebouwen, en outdoor cases rond het in kaart brengen van een boomgaard en van binnenscheepvaartomgevingen. 
6. Wetenschappelijke publicaties en disseminatieactiviteiten (o.a. een tweedaagse demonstratie op Digital Construction 2018).
7. Masterproeven in nauwe samenwerking met de industrie.