Reconstrução dinâmica de mapa local para o AtlasCar

Abstract

Este trabalho descreve um método para a reconstrução dinâmica de um mapa local, na vizinhança de um veículo em movimento (AtlasCar ) com recurso a um laser 2D. O mapa local consiste numa nuvem de pontos 3D que é obtida através da acumulação de diversos varrimentos laser à medida que o AtlasCar navega. Para que a nuvem de pontos permita extrair informação útil do mapa, é necessário que a sua construção descreva com elevado rigor a geometria do espaço envolvente. Para tal, é essencial o desenvolvimento de um módulo de software, que forneça ao sistema o estado do veículo enquanto este se move. Este trabalho encontra-se dividido em duas partes principais: melhoria do cálculo da posição do AtlasCar e a monitorização do seu estado em relação ao espaço envolvente. O processo de melhoria do cálculo da posição é feito através da introdução de um sensor inercial, que permite a medição do valor de orientação do carro. A monitorização do estado do veículo relativamente ao ambiente circundante é feito através da medição da altura do chassis do AtlasCar em quatro pontos distintos, permitindo assim a determinação da sua inclinação e a altura média em relação à estrada. O método que se apresenta foi testado e as nuvens de pontos obtidas, mostraram ser bastante fidedignas.

This work presents a method for the construction of a dynamic local map using a 2D laser. A local map is a 3D pointcloud that is obtained by the accumulation of several laser scans, while AtlasCar is moving. In order to get a pointcloud that allows the extraction of useful information from the map, it is necessary that the construction describes with a high level of precision the geometry of the surroundings of AtlasCar. To get a high precision pointcloud it is necessary the development of a software module that is responsible to provide the vehicle’s state to the system. This work is divided into two main parts: improvement of the calculation of the AtlasCar position and the development of a system that provides the information of the AtlasCar state relatively to the space around. The improvement of the position calculation was achieved using data from a inercial measurement unit, that measures the orientation of the car relatively to a local magnetic field. The state of the car relatively to the surroundings is obtained through measurements of the chassis height in four different points, allowing the calculation of the inclination and the mean height to the ground. The developed method was tested and the pointclouds obtained were pretty reliable.