Application of a mobile robot to spatial mapping of radioactive substances in indoor environment
O presente trabalho é resultado de um convênio de dupla diplomação com o Instituto Politécnico de Bragança (Portugal).
| Autor principal: | Piardi, Luis Fernando |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Inglês |
| Publicado em: |
Instituto Politécnico de Bragança
2021
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23921 |
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riut-1-239212021-01-21T06:10:04Z Application of a mobile robot to spatial mapping of radioactive substances in indoor environment Aplicação de um robô móvel para o mapeamento espacial de substâncias radioativas em ambiente interno Piardi, Luis Fernando Lima, José Luis Sousa Magalhães Costa, Paulo José Cerqueira Gomes da Bombacini, Marcos Roberto Ribeiro, João Eduardo Pinto Castro Lima, José Luis Sousa Magalhães Leitão, Paulo Jorge Pinto Bombacini, Marcos Roberto Algorítmos genéticos Radioatividade Kalman, Filtragem de Genetic algorithms Radioactivity Kalman filtering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA O presente trabalho é resultado de um convênio de dupla diplomação com o Instituto Politécnico de Bragança (Portugal). Nuclear medicine requires the use of radioactive substances that can contaminate critical areas (dangerous or hazardous) where the presence of a human must be reduced or avoided. The present work uses a mobile robot in real environment and 3D simulation to develop a method to realize spatial mapping of radioactive substances. The robot should visit all the waypoints arranged in a grid of connectivity that represents the environment. The work presents the methodology to perform the path planning, control and estimation of the robot location. For path planning two methods are approached, one a heuristic method based on observation of problem and another one was carried out an adaptation in the operations of the genetic algorithm. The control of the actuators was based on two methodologies, being the first to follow points and the second to follow trajectories. To locate the real mobile robot, the extended Kalman filter was used to fuse an ultra-wide band sensor with odometry, thus estimating the position and orientation of the mobile agent. The validation of the obtained results occurred using a low cost system with a laser range finder. A medicina nuclear requer o uso de substâncias radioativas que pode vir a contaminar áreas críticas, onde a presença de um ser humano deve ser reduzida ou evitada. O presente trabalho utiliza um robô móvel em ambiente real e em simulação 3D para desenvolver um método para o mapeamento espacial de substâncias radioativas. O robô deve visitar todos os waypoinst dispostos em uma grelha de conectividade que representa o ambiente. O trabalho apresenta a metodologia para realizar o planejamento de rota, controle e estimação da localização do robô. Para o planejamento de rota são abordados dois métodos, um baseado na heurística ao observar o problema e ou outro foi realizado uma adaptação nas operações do algoritmo genético. O controle dos atuadores foi baseado em duas metodologias, sendo a primeira para seguir de pontos e a segunda seguir trajetórias. Para localizar o robô móvel real foi utilizado o filtro de Kalman extendido para a fusão entre um sensor ultra-wide band e odometria, estimando assim a posição e orientação do agente móvel. A validação dos resultados obtidos ocorreu utilizando um sistema de baixo custo com um laser range finder. 2021-01-20T11:33:17Z 2021-01-20T11:33:17Z 2018-03-08 bachelorThesis PIARDI, Luis Fernando. Application of a mobile robot to spatial mapping of radioactive substances in indoor environment. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23921 eng https://bibliotecadigital.ipb.pt/handle/10198/17819 openAccess application/pdf Instituto Politécnico de Bragança Toledo Portugal Engenharia Eletrônica IPB |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Algorítmos genéticos Radioatividade Kalman, Filtragem de Genetic algorithms Radioactivity Kalman filtering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
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