Samanaikainen paikannus ja kartoitus sisätilojen magneettikentän avulla
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
TS101, Oulun yliopisto
Väitöksen aihe
Samanaikainen paikannus ja kartoitus sisätilojen magneettikentän avulla
Väittelijä
FM (matematiikka) Ilari Vallivaara
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, Sulautetut järjestelmät ja ohjelmistot (tutkimusryhmä: BISG/Robotics)
Oppiaine
Robotiikka
Vastaväittäjä
Professor Thomas Schön, Uppsala University
Kustos
Professor Juha Röning, Oulun yliopisto
Robotti kerää magneettisen kartan sisätiloista
Väitöstyössä on kehitetty menetelmiä sisätilojen magneettikartan keräämiseen automaattisesti robotilla.
Maan magneettikenttää hyödyntävää kompassia on käytetty vuosisatoja muun muassa merillä navigoimiseen. Rakenteiden aiheuttamat vääristymät magneettikentässä häiritsevät kompassin tarkkaa käyttöä sisätiloissa. Häiriöt voidaan kuitenkin nähdä myös informaation lähteenä. Esimerkiksi teräspylvään aiheuttama muutos magneettikentässä pysyy ajallisesti vakaana ja sitä voi käyttää paikan määrittämiseen vertaamalla sitä aikaisemmin kerättyyn magneettikentän häiriökarttaan.
Kartan kerääminen on kuitenkin työläs ja mahdollisesti virhealtis prosessi. Väitöstyö esittelee päätuloksena, kuinka keräystyö voidaan automatisoida käyttämällä robotti-imurin kaltaista robottia. Kerätystä datasta marginalisoidun partikkelisuodattimen avulla muodostetut kartat mahdollistavat paikantamisen 10 cm:n tarkkuudella. Matalat vaatimukset robotille ja sen sensoreille tekevät menetelmistä käyttökelpoisia myös koti- ja parvirobotiikassa. Päätuloksen lisäksi työssä on kehitetty yleisempiä menetelmiä esimerkiksi tehokkaaseen lukujen näytteistykseen, karttojen esittämiseen ja niiden epävarmuuden hallintaan.
Sisätiloissa GPS-tasoinen paikantaminen älylaitteilla on avoin ongelma, jonka ratkaiseminen avaa lukemattomia sovellusmahdollisuuksia, kuten vaikkapa navigoinnin helpottaminen lentokentällä tai ostoskeskuksessa. Yksi lähestymistapa ongelmaan on magneettikenttään perustuva paikannus, jota käytetään jo kaupallisissakin palveluissa (mm. oululainen IndoorAtlas). Väitöstyön esittelemä automatisoitu kartoittaminen toimii lupaavana skaalautumista helpottavana lähtökohtana myös tämänkaltaisiin sovelluskohteisiin.
Maan magneettikenttää hyödyntävää kompassia on käytetty vuosisatoja muun muassa merillä navigoimiseen. Rakenteiden aiheuttamat vääristymät magneettikentässä häiritsevät kompassin tarkkaa käyttöä sisätiloissa. Häiriöt voidaan kuitenkin nähdä myös informaation lähteenä. Esimerkiksi teräspylvään aiheuttama muutos magneettikentässä pysyy ajallisesti vakaana ja sitä voi käyttää paikan määrittämiseen vertaamalla sitä aikaisemmin kerättyyn magneettikentän häiriökarttaan.
Kartan kerääminen on kuitenkin työläs ja mahdollisesti virhealtis prosessi. Väitöstyö esittelee päätuloksena, kuinka keräystyö voidaan automatisoida käyttämällä robotti-imurin kaltaista robottia. Kerätystä datasta marginalisoidun partikkelisuodattimen avulla muodostetut kartat mahdollistavat paikantamisen 10 cm:n tarkkuudella. Matalat vaatimukset robotille ja sen sensoreille tekevät menetelmistä käyttökelpoisia myös koti- ja parvirobotiikassa. Päätuloksen lisäksi työssä on kehitetty yleisempiä menetelmiä esimerkiksi tehokkaaseen lukujen näytteistykseen, karttojen esittämiseen ja niiden epävarmuuden hallintaan.
Sisätiloissa GPS-tasoinen paikantaminen älylaitteilla on avoin ongelma, jonka ratkaiseminen avaa lukemattomia sovellusmahdollisuuksia, kuten vaikkapa navigoinnin helpottaminen lentokentällä tai ostoskeskuksessa. Yksi lähestymistapa ongelmaan on magneettikenttään perustuva paikannus, jota käytetään jo kaupallisissakin palveluissa (mm. oululainen IndoorAtlas). Väitöstyön esittelemä automatisoitu kartoittaminen toimii lupaavana skaalautumista helpottavana lähtökohtana myös tämänkaltaisiin sovelluskohteisiin.
Viimeksi päivitetty: 23.1.2024