Система автономної навігації колісного робота

Abstract

Активний розвиток мобільної робототехніки супроводжується зростанням потреби у високоточних та надійних системах автономної навігації. Успішні приклади — системи Boston Dynamics, Amazon Robotics та Clearpath Robotics — доводять практичну значущість таких рішень у логістиці, обороні та побуті. В умовах сучасної України актуальність дослідження підсилюється потребами військової сфери в наземних безпілотних системах для розвідки, патрулювання та транспортування. Метою дослідження э розробка та програмна реалізація системи автономної навігації для колісного мобільного робота у 2D-середовищі з використанням картографічної інформації, сенсорних даних і алгоритмів планування маршруту з обходом перешкод. Об’єкт дослідження э автономні мобільні колісні роботи. Предмет дослідження э програмно-апаратні засоби та алгоритми автономної навігації у внутрішніх приміщеннях. Розробка має потенціал для застосування у внутрішніх логістичних рішеннях, навчальних платформах та системах моніторингу. Система успішно протестована в симуляції, що дозволяє її безпечне перенесення на фізичні платформи, зокрема на Arduino.

The active development of mobile robotics is accompanied by an increasing need for highly accurate and reliable autonomous navigation systems. Successful examples — Boston Dynamics, Amazon Robotics, and Clearpath Robotics systems — prove the practical significance of such solutions in logistics, defense, and everyday life. In the conditions of modern Ukraine, the relevance of the study is enhanced by the needs of the military sphere in ground-based unmanned systems for reconnaissance, patrol, and transportation. The purpose of the study is the development and software implementation of an autonomous navigation system for a wheeled mobile robot in a 2D environment using cartographic information, sensor data, and obstacle avoidance route planning algorithms. The object of the study is autonomous mobile wheeled robots. The subject of the study is software and hardware and algorithms for autonomous navigation in indoor spaces. The development has the potential for application in internal logistics solutions, training platforms, and monitoring systems. The system has been successfully tested in simulation, allowing it to be safely ported to physical platforms, in particular Arduino.