Έλεγχος ακρίβειας μετρήσεων συστήματος ταυτόχρονου εντοπισμού και χαρτογράφησης (SLAM)

Μουρτζίνης, Παναγιώτης; Mourtzinis, Panagiotis

dc.contributor.author	Μουρτζίνης, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Mourtzinis, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2024-09-30T09:47:14Z
dc.date.available	2024-09-30T09:47:14Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60277
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27973
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αποτύπωση	el
dc.subject	Φορητοί laser σαρωτές	el
dc.subject	LIDAR	en
dc.subject	Survey	en
dc.subject	Mobile Laser Scanner	en
dc.subject	SLAM	en
dc.title	Έλεγχος ακρίβειας μετρήσεων συστήματος ταυτόχρονου εντοπισμού και χαρτογράφησης (SLAM)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Εφαρμογή στο κτήριο Λαμπαδαρίου	el
heal.classification	SLAM	en
heal.classification	Φορητοί laser σαρωτές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-08
heal.abstract	Ο σύγχρονος κόσμος της γεωμετρικής απεικόνισης και της ρομποτικής διαχείρισης περιβάλλοντος έχει γνωρίσει εκπληκτικές τεχνολογικές εξελίξεις χάρη στο ολοένα και μεγαλύτερο ενδιαφέρον για την αυτοματοποίηση και την ψηφιακή καταγραφή του κόσμου. Στην καρδιά αυτών των εξελίξεων βρίσκεται η τεχνολογία SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), η οποία επιτρέπει στα ρομπότ και σε άλλες μηχανές να αναπτύσσουν μια διαδραστική κατανόηση του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκονται, με σκοπό την αυτόνομη πλοήγηση. Για την εφαρμογή SLAM έχουν αναπτυχθεί πολλά συστήματα και μέθοδοι, κάνοντας χρήση οπτικών, υπερήχων ή LIDAR αισθητήρων για την παραγωγή τρισδιάστατου χαρτογραφικού υποβάθρου. Ένα από τα πιο διαδεδομένα συστήματα είναι το LIDAR SLAM, το οποίο χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα laser για να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο χάρτη του περιβάλλοντος. Το σύστημα LIDAR είναι γρήγορο, ακριβές και ιδανικό για εφαρμογή σε ένα μεγάλο εύρος περιβαλλόντων και συνθηκών. Στην παρούσα εργασία εξετάζονται οι δυνατότητες της τεχνολογίας LIDAR SLAM στην αποτύπωση κτιρίων, χρησιμοποιώντας τον φορητό laser σαρωτή ZEB HORIZON της εταιρείας Geoslam. Συγκεκριμένα, εξετάζεται η ακρίβεια μέτρησής του και το κατά πόσο αυτή επηρεάζεται από τις διαφορετικές μεθόδους μέτρησης και συνθήκες γεωμετρίας του περιβάλλοντος. Η παραπάνω έρευνα υλοποιήθηκε, μέσω της διεξαγωγής μιας σειράς σαρώσεων, στο κτήριο Λαμπαδαρίου και στον εργαστηριακό χώρο Μετρολογίας της ΣΑΤΜ-ΜΓ, με σκοπό τη δημιουργία υποβάθρων που αποτυπώνουν την γεωμετρία του κτηρίου. Η ακρίβεια μέτρησης προέκυψε από τη σύγκριση της γεωμετρίας του κτηρίου από τη σάρωση, με αυτή που είχε καθοριστεί από τοπογραφική αποτύπωση. Από τα αποτελέσματα, βρέθηκε ότι οι μετρήσεις είναι συνολικά εντός των ορίων ακρίβειας που καθορίζουν οι προδιαγραφές του σαρωτή, εφόσον τηρηθούν οι οδηγίες χρήσης του κατασκευαστή. Η εργασία κατέληξε σε καταγραφή της μεθοδολογίας και των βέλτιστων πρακτικών που πρέπει να εφαρμόζονται κατά την διάρκεια των μετρήσεων, για την επίτευξη της ονομαστικής του ακρίβειας. Τέλος προτάθηκαν σενάρια για περαιτέρω ελέγχους, που αφορούν κυρίως τον τρόπο επεξεργασίας των πρωτογενών δεδομένων σάρωσης, τροποποιώντας τις παραμέτρους του αλγόριθμου SLAM κατά την επίλυση, ανάλογα με τη μέθοδο μέτρησης και τις συνθήκες γεωμετρίας του, με σκοπό την βελτίωση των αποτελεσμάτων.	el
heal.abstract	The modern world of geometric representation and robotic environmental management has experienced remarkable technological advances, thanks to the growing interest in automation and digital recording of the world. At the heart of these developments is SLAM technology (Simultaneous Localization and Mapping), which allows robots and other machines to develop an interactive understanding of the environment they are in, for the purpose of autonomous navigation. Many systems and methods have been developed for the implementation of SLAM, using optical, ultrasonic, or LIDAR sensors to produce a three-dimensional mapping background. One of the most widespread systems is LIDAR SLAM, which uses a laser sensor to create a three-dimensional map of the environment. The LIDAR system is fast, accurate, and ideal for application in a wide range of environments and conditions. In the present work, the capabilities of LIDAR SLAM technology are examined in buildings’ mapping, using the portable laser scanner ZEB HORIZON of Geoslam company. Specifically, the accuracy of its measurements are examined and how it is affected by different measurement methods and environmental conditions. The aforementioned research was conducted through a series of scans at the Lampadario building and the Metrology lab area with the aim of creating backgrounds that depict the geometry of the building. The accuracy of the measurements resulted from comparing the building's geometry from the scan, against the geometry determined by topographic mapping. From the results, it was found that the measurements are within the limits of accuracy set by the scanner specifications, provided that the manufacturer's usage instructions are followed. The work concluded with a record of the methodology and best practices that should be applied during the measurements, to achieve the nominal accuracy. Finally, scenarios were proposed for further checks, mainly concerning the way of processing the raw scanning data, modifying the parameters of the SLAM algorithm during processing, depending on the measurement method and geometrical conditions of the enviroment, with the aim of improving the results.	en
heal.advisorName	Αραμπατζή, Ορθοδοξία	el
heal.committeeMemberName	Τριανταφύλλου, Σάββας	el
heal.committeeMemberName	Τελειώνη, Ελισσάβετ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	138 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false