Visual Navigation for Hexapod Walking Robots in Autonomous Data Collection Tasks
Project goals
The main objective of the proposed project is to develop an autonomous navigation framework for efficient data collection with a hexapod walking robot in rough terrains considering sources of uncertainties in localization and motion. The framework will be based on visual navigation, multi-goal trajectory planning, and motion gait generators. The following sub-goals can be identified as steps towards the main challenging goal. - Development of visual navigation system for legged-robots combining monocular vision with inertial measurements units and further integration of depth measurements using stereo (Parallel) Tracking and Mapping (PTAM) / STAM. - Extensions to PTAM for large-environments, such as loop-closure and submapping methods. - Study of fusion with other sensors such as laser-rangefinders for terrain modeling - Extension of the unified data collection planning framework for consideration of sources of localization uncertainties and capabilities of the developed vision based navigation. - Integration of the adaptive motion gait generators into the planning framework. - Evaluation of the autonomous navigation capabilities and estimation of navigation properties describing robustness and reliability of the autonomous navigation. - Developmentof integrated vision based autonomous data collection system for hexapod walking robots. - Experimental verification of the studied approaches in a practical deployment of the autonomous data collection with hexapod walking robots in rough terrains. - Publishing of the achieved results on the relevant scientific fora. - Establishment of scientific and research cooperation between Agent Technology Center (ATG)/CTU and Laboratorio de Robótica y Sistemas Embebidos (LRSE)/UBA with further collaboration andstudent exchange.
Keywords
visual navigationdata collectionwalking robotsmobile roboticsmulti-goal planning
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
FP6-2002-Mobility-9
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Contest type
RP - Co-financing of EC programme
Contract ID
MSMT-10040/2015-1
Alternative language
Project name in Czech
Metody vizuální navigace pro šestinohý kráčející robot v úlohách autonomního sběru dat
Annotation in Czech
Hlavním cílem projektu (mimo navázání spolupráce) je navrhnout navigační rámec pro efektivní autonomní sběr dat šestinohým kráčejícím mobilním robotem v náročném terénu s uvažováním zdrojů nejistot v lokalizaci a pohybu. Navigační rámec bude založen na metodách vizuální navigace, plánování cesty přes více cílů a adaptivním generátoru pohybu. Součástí řešení tohoto hlavního cíle jsou následující dílčí pod-cíle. - Vývoj navigačního systému pro šestinohé kráčející roboty založeného na metodách vizuální navigace, zpracování obrazu, inerciálních senzorech a integrace hloubkových měření založené na metodě stereo (paralelní) sledování a mapování (?parallel tracking and mapping ? PTAM / STAM). - Rozšíření metod PTAM pro rozlehlá prostředí, jako je uvažování uzavírání smyček a vytváření lokálních map. - Studium metod senzorické fúze pro modelování terénu s jinými senzory jako je laserový dálkoměr. - Rozšíření unifikovaného rámce plánování sběru dat pro plánování s ohledem na zdroje lokalizačních nejistot a vlastnosti autonomní navigace v nerovném terénu. - Integrace adaptivních generátorů pohybu do plánovacího rámce. - Vyhodnocení vlastností autonomní navigace a odhadu parametrů popisujících robustnost a spolehlivost autonomní navigace v náročném nerovném terénu. - Integrace systému pro autonomní sběr dat založeného na metodách vizuální navigace šestinohého kráčejícího mobilního robotu. - Experimentální ověření studovaných přístupů v praktickém nasazení šestinohé kráčející robotické platformy v úloze autonomního sběru dat v nerovném terénu. - Publikování dosažených výsledků na relevantních vědeckých fórech. - Navázání vědecko-výzkumné spolupráce mezi centrem agentních technologií (ATG) / ČVUT a Laboratorio de Robótica y Sistemas Embebidos (LRSE) / UBA s výhledem na pravidelné výměnné studentské pobyty.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JD - Use of computers, robotics and its application
CEP - secondary branch
JC - Computer hardware and software
CEP - another secondary branch
IN - Informatics
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
20204 - Robotics and automatic control
20205 - Automation and control systems
20206 - Computer hardware and architecture
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
This project was being realized in the framework of the MOBILITY Activity that aims primarily on establishing and strenghtening ties with foreign research institutions. The control of particular outputs is not implemented by the evalution committee, but the correctness of allocated finances and the adequacy of their use are checked.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 25, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-MSM-7A-U/02:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
320 thou. CZK
Public financial support
320 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
320 CZK thou.
Public support
320 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
JD - Use of computers, robotics and its application
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2016