Processing may take a few seconds...

Dissertation

Title

Methods for the Fusion of Quantitative and Qualitative Information Using Factor Graph Optimization for the Simultaneous Localization and Mapping Problem

Authors

[ 1 ] Instytut Automatyki, Robotyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Promoter

[ 1 ] Instytut Automatyki, Robotyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Reviewers

Title variant

PL Metody fuzji danych ilościowych i jakościowych wykorzystujące optymalizację grafu ograniczeń w problemie jednoczesnej samolokalizacji i budowy mapy środowiska

Language

english

Keywords
EN
  • Robot localization
  • personal localization
  • graph optimization
  • simultaneous localization and mapping
  • Android
PL
  • Lokalizacja robotów
  • lokalizacja ludzi
  • optymalizacja grafu
  • jednoczesna lokalizacja i budowa mapy
  • Android
Abstract

EN Outdoor localization is usually solved with the help of Global Positioning System (GPS) adapters but the GPS signal is not available indoors. The proposed solution is based on multi-sensor fusion. The localization system utilizes different sources of information. In the case of an RGB-D sensor mounted on a robot, the Visual Odometry, the pose-based SLAM, and the feature-based SLAM systems are proposed. Personal localization is performed on the basis of the sensors available in the mobile device. The available sensors allow to detect a floor change, detect user orientation, count steps, utilize WiFi signals and available landmark information. The dissertation proposes to extract and utilize qualitative information from detecting motion using stairs or elevators, utilizing map layout, visual place recognition and also utilizing user input. The proposed methods allow to detect incorrect measurements in a graph-based optimization. The contribution of the dissertation is a complete indoor localization system that is accurate, robust, and provides localization even when some localization subsystems yield wrong or inaccurate measurements.

PL Problem lokalizacji poza budynkami jest rozwiązywany za pomocą systemu GPS, który nie jest zazwyczaj dostępny wewnątrz budynków. Zaproponowany system lokalizacji oparty jest na fuzji wielosensorycznej za pomocą grafu ograniczeń. Dla sensora RGB-D zamontowanego na robocie zaproponowano system odometrii wizyjnej, system oparty na pozach sensora oraz system dodatkowo optymalizujący pozycję cech. Osobisty system lokalizacji wykorzystuje sensory urządzenia mobilnego, które są użyte do wykrywania zmiany piętra, wykrycia orientacji urządzenia, zliczanie kroków, wykorzystania sygnałów WiFi do lokalizacji oraz wykorzystania znaczników w środowisku. W rozprawie przedstawione są metody ekstrakcji oraz wykorzystanie informacji jakościowej w celu zwiększenia precyzji oraz niezawodności systemu. Informacja jakościowo może pochodzić z wykrywania ruchu na schodach lub w windach, wykorzystania planów budynku, wizyjnego rozpoznawania miejsc oraz bezpośrednio od użytkownika. Zaproponowane metody umożliwiają wykrywanie błędnych pomiarów. Wynikiem badań jest kompletny system lokalizacji w budynkach, który jest precyzyjny oraz niezawodny.

Number of pages

224

OECD domain

electrical engineering, electronics, computer engineering

KBN discipline

automation and robotics

Signature of printed version

DrOIN 1920

On-line catalog

to20169964

Full text of dissertation

Download file

Access level to full text

public

First review

Bogdan Kwolek

Place

Kraków, Polska

Date

08.05.2018

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Second review

Dariusz Uciński

Place

Zielona Góra, Polska

Date

10.05.2018

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Dissertation status

dissertation

Place of defense

Poznań, Polska

Date of defense

19.06.2018

Unit granting title

Rada Wydziału Elektrycznego Politechniki Poznańskiej

Obtained title

doktor nauk technicznych w dyscyplinie: automatyka i robotyka, w specjalności: robotyka