Dept. of Robotics & Automationat Luleå University of Technology


PROJEKTFÖRSLAG ROBOTIK & MATEMATIK

Forskningsmål i robotik är att styra rörelser med information från beröringsfria sensorer t.ex. laser och kamera. Geometriska "feature vectors" av objekten i robotens omgivning extraheras från lasermätningar. Roboten styr sedan från dessa geometriska "features". Förslagen nedan berör olika geometriska problem då lasermätningar "förädlas" till återkopplad styrning.

1.  ESTIMERING AV TRÄDSTAMMAR I SKOG

Problemställningen är att från lasermätning detektera enskilda träd i en skogs samt estimera, d.v.s. uppskatta, intressanta egenskaper och storheter hos varje enskild trädstam: a) stammens diameter på olika höjd över marken b) stammens krökning c) diameter av kvistar och deras position utmed stammen d) stammens lutning och trädets position i kartan e) trädets kontur dvs "envelop" av grenarnas spetsar Målsättningen är att få ut mer ur den skog som avverkas. Bättre aptering i skogsmaskinen samt att varje stock kan vara "förinspekterad" då den når sågverket. Resultaten kan även påverka maskinens konstruktion. Värdet av skogen är ca 300 000 MKr/år varför även små förbättringar är väsentliga?.

2.  ROBUST FUSION AV LASERSCAN OCH VIDEOKAMERA

Målet är att sammanföra och analysera mätdata som kommer från både laser och videokamera. Detta förslag del av: a) variera scanningsstrategier hos lasern och olika positioner på mätutrustningen b) detektera och uppskatta förändringar hos objekt under pågående robotstyrning Många användningsområden finns tex igenkänning och parameterestimering då robot skall gripa objekt t.ex. pågående projekt där Brokkroboten skall styras. Detektera förändringar under sekvenser av operationer. Telerobotik. Reversed engineering, d.v.s återskapande av form hos objekt via beröringsfria sensorer och matematiska verktyg.

3.  STATISTISK MÖNSTERANALYS

Förslagen ovan är till stor del olika typer av statistisk mönsteranalys. Mätningarna transformeras olinjärt via tex Radontransformen. Vilka egenskaper har de resulterande klustren? Hur transformeras de då roboten rör sig? Det finns utrymme för kreativa modelleringsinsatser inom ett nytt spännande forskningsområde. Notera att avståndsmätande laser har ingen motsvarighet bland våra egna sinnen! "Laserögat" börjar dessutom att få "hyfsade" priser. Ytterligare beskrivningar finns på Robotiksidan www.sm.luth.se/csee/ra/ . Exempel på hur omvärlden ser ut genom ett "laseröga" finns under "Tutorial on Lasers for Robot Control". Notera även de olika projekten och LuSAR (Luleå Semi- Autonomous Robot) som styrts från Australien och Singapore. Detaljer om förslagen ovan finns i slutet under "projektförslag i matematik". Sidorna uppdateras löpande.
Created by Mats Blomquist.
Last edited 1999-08-20 by Mats Blomquist.