Design and development of a simultaneous localization and mapping system for autonomous navigation on Mars
Cita com:
hdl:2117/397214
Tutor / directorGerdts, Matthias
CovenanteeUniversität der Bundeswehr München
Document typeBachelor thesis
Date2023-07-03
Rights accessOpen Access
Except where otherwise noted, content on this work
is licensed under a Creative Commons license
:
Attribution 4.0 International
Abstract
Les missions espacials han estat significatives per a la humanitat perquè han ampliat el nostre coneixement sobre l'univers i el nostre lloc en ell. Mart és el planeta més semblant a la Terra dins del sistema solar, fet que ha captat la nostra curiositat en la recerca de vida extraterrestre. Els robots d'exploració espacial estan específicament dissenyats per a resistir les dures condicions del terreny desconegut de Mart i poder explorar àrees inaccessibles per als humans actualment
L'objectiu principal d'aquest estudi és dissenyar i implementar un sistema de mapeig que permeti l'exploració del robot en un territori desconegut i la creació d'una representació cartogràfica de l'entorn.
El projecte consta de dues parts principal, una part teòrica i una part pràctica. El marc teòric proporciona una breu descripció de les missions espacials al llarg dels anys, amb un enfocament especial en diverses missions que s'han enviat per a explorar Mart, així com un estudi de les característiques i condicions ambientals del planeta. En el marc pràctic, es duu a terme el disseny i implementació d'un sistema propi de mapeig SLAM basat en la tècnica d'ocupació de quadrícula. Aquest sistema permet al robot cartografiar i localitzar-se simultàniament en un entorn desconegut. S'utilitzen components de hardware per a l'adquisició de dades i el Sistema Operatiu de Robots (ROS) com a base de comunicació del programa que executa el processament de les dades recol·lectades per a generar una representació visual de l'àrea explorada. Las misiones espaciales han sido significativas para la humanidad porque han ampliado nuestro conocimiento sobre el universo y nuestra posición en él. Marte es el planeta más parecido a la Tierra en nuestro sistema solar, por lo que ha captado nuestra curiosidad en la búsqueda de formas de vida extraterrestre. Los robots de exploración espacial están específicamente diseñados para resistir las duras condiciones del terreno desconocido de Marte, lo que les permite explorar áreas inaccesibles para los humanos actualmente
El objetivo principal de este estudio es diseñar e implementar un sistema de mapeo que permita la exploración del robot en un territorio desconocido y la creación de una representación cartográfica del entorno.
El proyecto se compone de dos partes principales, una parte teórica y una parte práctica. El marco teórico proporciona una breve descripción de las misiones espaciales a lo largo de los años, con un enfoque especial en varias misiones que se han enviado para explorar Marte, así como un estudio de las características y condiciones ambientales del planeta. En el marco práctico, se lleva a cabo el diseño e implementación de un sistema de mapeo SLAM propio basado en la técnica de ocupación de cuadrícula. Este sistema permite al robot cartografiar y localizarse simultáneamente en un entorno desconocido. Se utilizan componentes de hardware para la adquisición de datos y el Sistema Operativo de Robots (ROS) como base de comunicación del software que ejecuta el procesamiento de los datos recolectados para generar una representación visual del área explorada. Space missions have been significant to humanity because they have expanded our knowledge about the universe and our position in it. Mars is the most Earth-like planet in our solar system so it has captured our curiosity in the search for extraterrestrial life forms. Space exploration robots are specifically designed to endure the harsh conditions of the unknown terrain of Mars, enabling them to explore areas which are inaccessible to humans at present.
The primary objective of this study is to design and implement a mapping system to enable the robot’s exploration in an unfamiliar territory and the creation of a map representation of the environment.
The project consists of two main parts, a theoretical part and a practical part. The theoretical framework provides a brief description of space missions over the years, with a special focus on various missions that have been sent to explore Mars as well as a study of the planet's characteristics and environmental conditions. In the practical framework, the design and implementation of a proprietary SLAM mapping system based on the occupancy grid technique is carried out. This system allows the robot to simultaneously map and localise itself in an unknown environment. Hardware components are used for data acquisition and the Robot Operating System (ROS) is used as the communication base for the software that executes the processing of the collected data to generate a visual representation of the explored area.
SubjectsMobile robots -- Control systems, Mars (Planet) -- Exploration, Robots mòbils -- Sistemes de control, Mart (Planeta) -- Exploració
DegreeGRAU EN ENGINYERIA ELECTRÒNICA INDUSTRIAL I AUTOMÀTICA (Pla 2009)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
Bachelors Thesis Biel Sanz Tarres.pdf | 60,95Mb | View/Open |