Removable odometry unit for vehicles with Ackermann steering

Abstract

O principal objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma solução de hodometria para veículos com direção Ackermann. A solução tinha que ser portátil, exível e fácil de montar. Após o estudo do estado da arte e uma pesquisa de soluções, a solução escolhida foi baseada em hodometria visual. Os passos seguintes do trabalho foram estudar a viabilidade de utilizar câmaras lineares para hodometria visual. O sensor de imagem foi usado para calcular a velocidade longitudinal; e a orientação da movimento foi calculado usando dois giroscópios. Para testar o método, várias experiências foram feitas; as experiências ocorreram indoor, sob condições controladas. Foi testada a capacidade de medir a velocidade em movimentos de linha reta, movimentos diagonais, movimentos circulares e movimentos com variação da distância ao solo. Os dados foram processados usando algoritmos de correlação e os foram resultados documentados. Com base nos resultados, é seguro concluir que hodometria com câmaras lineares auxiliado por sensores inerciais tem um potencial de aplicabilidade no mundo real.

The main objective of this work is to develop a solution of odometry for vehicles with Ackermann steering. The solution had to be portable, exible and easy to mount. After the study of the state of the art and a survey of solutions, the solution chosen was based on visual odometry. The following steps of the work were to study the feasibility to use line scan image sensors for visual odometry. The image sensor was used to compute the longitudinal velocity; and the orientation of motion was computed using two gyroscopes. To test the method, several experiments were made; the experiments took place indoor, under controlled conditions. It was tested the ability to measure velocity on straight line movements, diagonal movements, circular movements and movements with a changing distance from the ground. The data was processed with correlation algorithms and the results were documented. Based on the results it is safe to conclude that odometry with line scan sensors aided by inertial sensors has a potential for a real world applicability.