Útvonaltervezés és Irányítás integrált Robot Operating System és Matlab környezetben

Az autonóm járművezetés az elmúlt években rohamos fejlődést mutatott. Az önvezető

járművek olyan gépkocsik, amelyek képesek emberi beavatkozás nélkül önállóan navigálni

és célba érni, miközben érzékelik környezetüket. Az életszerű forgalmi helyzetekben való

valós idejű autonóm irányítás során számos kihívás és probléma merül fel.

A fejlett szoftvereszközök integrálása elengedhetetlenné vált a modern robotrendszerek

és a nagymértékben automatizált járművek képességeinek javításához. A Robot Opera-

ting System (ROS) az elmúlt években bizonyította alkalmasságát a robotikai kutatás-

ban és ipari fejlesztésben. Modularitása, nyelvi függetlensége, skálázhatósága és a kód

újrafelhasználhatósága azok a kulcsfontosságú tulajdonságok, amelyek kiemelik a ROS-t

a többi robotkeretrendszer közül. Az irányítástechnikában azonban, a Mathworks Mat-

lab/Simulink az oktatás és a kutatás alapvető szoftvereszköze. A Matlab már néhány éve

rendelkezik ROS interfésszel.

Ebben a dolgozatban részletesen bemutatásra kerül, hogy hogyan valósítottuk meg az

autonóm járműirányítást egy zárt, ismert területen közlekedő CogniTeam által készített Ham-

ster roboton. Ezen felül az útvonaltervezés és a robotvezérlés keretrendszere, valamint

a ROS funkciók és a MATLAB környezet zökkenőmentes integrálása is feladat volt. E

két hatékony platform kombinálása átfogó megoldást kínál a robotnavigáció kihívásainak

kezelésére. Kiemelt figyelmet fordítunk arra, hogy a valós idejű irányítást 5G hálózaton

keresztül és felhő alapú megoldással is elérjük, és az ebből eredő előnyöket és kihívásokat

vizsgáljuk.

A projekt során egy olyan szoftvert fejlesztettünk, amely szimulációs környezetben és

valós Hamster típusú robotokon is futtatható, akár több járművön is. A dolgozatban több

útvonaltervező algoritmust és kontrollt is összehasonlítunk, és bemutatjuk az általunk vá-

lasztottakat is. Ezt követően részletesen ismertetjük a javasolt integrációs módszertant,

felvázolva a stabil környezet kialakításához szükséges lépéseket, melyek teljesítik a

felállított követelményeket.

Ezen kutatás és fejlesztés révén hozzá szeretnénk járulni az autonóm járművezetés te-

rületének fejlődéséhez, és bemutatni az általunk kidolgozott technológiák és módszerek

előnyeit és korlátait.

szerzők

III. helyezett