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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-06122024-081810


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
POMPEI, BEATRICE
URN
etd-06122024-081810
Titolo
Sviluppo di un sistema di navigazione per un rover industriale per l’esplorazione in ambienti complessi e dinamici.
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA ROBOTICA E DELL'AUTOMAZIONE
Relatori
relatore Prof.ssa Pallottino, Lucia
relatore Ing. Pacini, Matteo
Parole chiave
  • ambienti dinamici e complessi
  • ambienti esterni
  • autonomous driving system
  • complex and dynamic environment
  • industrial rover
  • Navigation
  • navigation stack
  • navigazione
  • outdoor environment
  • pianificatori
  • pianificazione
  • planner
  • planning
  • rover industriale
Data inizio appello
19/07/2024
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
19/07/2027
Riassunto
Nel presente lavoro di tesi si propone lo sviluppo del sistema di navigazione per un rover industriale, considerando task di esplorazione in ambienti dinamici e complessi di tipo prevalentemente outdoor. Inizialmente sono valutate problematiche degli ambienti operativi presenti nell'ambito industriale di riferimento, quello logistico, e successivamente viene proposta una soluzione tramite l’integrazione di sensori e l’uso di tecniche di ricostruzione dell'ambiente. È stato quindi adattato il software del rover (Autonomous Driving System, ADS) per adattare la guida autonoma anche ad una navigazione reattiva, ovvero alla modalità esplorativa, senza conoscenze iniziali come una mappa pre-acquisita manualmente. Sono stati valutati quattro differenti pianificatori in ottica di decretare un “gold global planner”, sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo, garantendo delle condizioni di lavoro che mirano ad ottenere un trade-off tra la minimizzazione della distanza e la massimizzazione della sicurezza nel percorso eseguito dal rover. Sono stati dunque condotti dei test di validazione che hanno determinato possibili futuri spunti: tra questi, la possibilità di avere un sistema di navigazione adattabile al tipo di missione, mansione ed esigenze decretate dall'ambiente circostante e dall’uso operativo, così da sfruttare tutti i pianificatori studiati. In this thesis project, we developed an industrial rover navigation system for exploring dynamic and complex outdoor environments. Logistics is the chosen sector. A solution was proposed through the integration of sensors and the use of environment reconstruction techniques. The rover's software (Autonomous Driving System, ADS) was then adapted to accommodate autonomous driving for reactive navigation (exploration mode) without a pre-acquired map. For planning, we evaluated four different planners to determine a "gold" global planner, aiming to achieve a trade-off between minimizing distance and maximizing safety in the rover's executed path. Validation tests were conducted, leading to potential future developments: the possibility of having a navigation system adaptable to the type of mission, task, and needs dictated by the surrounding environment and operational use.
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