Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
Εντολή Αναζήτησης : Συγγραφέας="Στεφανίδης"
Και Συγγραφέας="Κωνσταντίνος"
Τρέχουσα Εγγραφή: 27 από 824
|
|
| Κωδικός Πόρου |
000456909 |
| Τίτλος |
Contact state estimation for legged robots |
| Άλλος τίτλος |
Εκτίμηση κατάστασης επαφής σε βαδίζοντα ρομπότ |
|
Συγγραφέας
|
Μαραυγάκης, Μιχαήλ Ε.
|
|
Σύμβουλος διατριβής
|
Τραχανιάς, Παναγιώτης
|
|
Μέλος κριτικής επιτροπής
|
Αργυρός, Αντώνιος
Παπαγεωργίου, Δημήτριος
|
| Περίληψη |
Η κίνηση των βαδίζοντων ρομπότ σε ανώμαλα και ολισθηρά εδάφη εξαρτάται
σε μεγάλο βαθμό από την ακριβή αναγνώριση της κατάστασης επαφής μεταξύ των
ποδιών του ρομπότ και του εδάφους. Ο τομέας της εκτίμησης της κατάστασης
επαφής αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις, οι οποίες προσεγγίζονται συνήθως μέσω
της εκμετάλλευσης μετρήσεων δυνάμεων, κωδικοποιητών αρθρώσεων καθώς και της
κινηματικής και δυναμικής του ρομπότ. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζονται δύο
νέες προσεγγίσεις για την ακριβή εκτίμηση της κατάστασης επαφής σε πραγματικό
χρόνο: ένα μοντέλο βαθιάς μάθησης και ένα πιθανοτικό μοντέλο.
Για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της ανίχνευσης επαφής ποδιού κατά τη
βάδιση δίποδων ρομπότ, προτείνεται καταρχήν μία αρχιτεκτονική βαθιάς μάθησης. Η
αρχιτεκτονική αυτή εκτιμά με ακρίβεια και αξιοπιστία την κατάσταση επαφής για κάθε
πόδι, διακρίνοντας μεταξύ σταθερής επαφής, ολίσθησης ή μη επαφής. Σημαντικό
είναι ότι το πλαίσιο αυτό βασίζεται αποκλειστικά στην αισθητηριακή αντίληψη του
ρομπότ και επιδέχεται γενίκευση σε ποικίλες επιφάνειες τριβής αλλά και ρομποτικών
πλατφόρμων. Πραγματοποιήθηκαν εκτενείς αξιολογήσεις, συμπεριλαμβανομένων συγκρίσεων με προηγμένες μεθόδους, χρησιμοποιώντας ανθρωποειδή ρομπότ, όπως τα
ATLAS, NAO και TALOS. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης μεθόδου αποδεικνύεται σε πραγματικές συνθήκες εκτίμησης κατάστασης με ένα δίποδο
TALOS.
Η δεύτερη προτεινόμενη προσέγγιση μοντελοποιεί τα χαρακτηριστικά της επαφής
και βασίζεται αποκλειστικά σε μονάδες μέτρησης αδράνειας (IMUs) που τοποθετούνται
στα άκρα του ρομπότ. Η μέθοδος αυτή προσφέρει μια ευέλικτη προσέγγιση που μπορεί
να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε βαδίζον ρομπότ χωρίς να απαιτούνται δεδομένα για εκπαίδευση. Αξιοποιώντας την αβεβαιότητα των μετρήσεων αδρανείας, παρουσιάζεται
ένας νέος πιθανοτικός τρόπος για την εκτίμηση της πιθανότητας σταθερής επαφής.
Η μέθοδος προσεγγίζει την πολυμεταβλητή πυκνότητα πιθανότητας χρησιμοποιώντας την μέθοδο Kernel Density Estimation, παρέχοντας αξιόπιστη εκτίμηση της
κατάστασης επαφής. Έχουν πραγματοποιηθεί εκτενείς αξιολογήσεις της προτεινόμενης μεθόδου σε πραγματικά και προσομοιωμένα σενάρια, αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητά της σε διάφορες ρομποτικές πλατφόρμες, συμπεριλαμβανομένων των
ATLAS, TALOS και GO1 της Unitree.
Τέλος, αυτή η διατριβή παρουσιάζει μια εφαρμογή του προαναφερθέντος πιθανοτικού εκτιμητή κατάστασης επαφής που επιδεικνύει περαιτέρω την αποτελεσματικότητά του. Συγκεκριμένα, παρουσιάζεται η εφαρμογή σε ένα προσαρμόσιμο
ελεγκτή τροχιάς που αναπτύχθηκε από συναδέλφους στο Εργαστήριο Υπολογιστικής
Όρασης και Ρομποτικής. Αυτός ο ελεγκτής αποτελείται από δύο επίπεδα προσαρμογής με στόχο την αποφυγή ολίσθησης των ποδιών σε μερικώς ή ολικώς ολισθηρές
επιφάνειες. Κυρίως, δίνεται έμφαση στα αποτελέσματα, καθώς το πρώτο επίπεδο
προσαρμογής χρησιμοποιεί την πιθανότητα επαφής για την κατανομή της προσπάθειας σε κάθε πόδι. Επομένως, η ακρίβεια αυτού του ελεγκτή σχετίζεται άμεσα με
την ικανότητα εκτίμησης της κατάστασης επαφής σε πραγματικό χρόνο, καθιστώντας
έτσι τον προτεινόμενο εκτιμητή επαφής αξιόπιστο.
|
| Φυσική περιγραφή |
vi, 67 σ. : σχεδ., πιν., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ. |
| Γλώσσα |
Αγγλικά |
| Ημερομηνία έκδοσης |
2023-07-21 |
| Συλλογή
|
Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
|
|
Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
| Μόνιμη Σύνδεση |
https://elocus.lib.uoc.gr//dlib/9/6/6/metadata-dlib-1688539722-894856-14817.tkl
|
| Εμφανίσεις |
555 |
Συλλογές
