title: Design and implementation of an autonomous robotic vehicle for mapping
title: Σχεδίαση και υλοποίηση αυτόνομου ρομποτικού οχήματος για χαρτογράφηση
Creators: name: Δημητρας Σωτηριος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Robot mapping is the process of building a representation (a map) of an unknown environment using a mobile robot. Robot Localization is the process of estimating the pose of a robot within a map. In real-world robot applications, these two tasks are typically performed in parallel. In this thesis, we present a low-cost and open-source mobile autonomous robot to perform Simultaneous Localization and Mapping (SLAM).Our robot has to have the ability to navigate freely in a room, with no outside guidance while avoiding obstacles and covering as much floor space as possible.  The robot is being controlled using an Arduino micro-controller. It uses two ultrasonic sensors for distance measuring and one MPU (Motion Processing Unit) for sensing changes in the robot’s position and orientation. The data collected by the sensors are transmitted wirelessly to a remote PC (work station) via a Bluetooth module. A developed software application on the PC processes the data and builds a probabilistic map of the room, while displaying the robot’s position and trajectory. As a result, an intelligent and fully autonomous SLAM robot was designed with integrated systems for its control and navigation. The robot is able to cover almost all space of an unknown room without colliding with any object or wall, producing the desired map of the room at the same time. 
description: Η ρομποτική χαρτογράφηση είναι η διαδικασία δημιουργίας μιας αναπαράστασης (χάρτη) ενός άγνωστουπεριβάλλοντος χρησιμοποιώντας ένα κινητό ρομπότ. Ο ρομποτικός εντοπισμός είναι η διαδικασία εκτίμησηςτης θέσης ενός ρομπότ μέσα σε έναν χάρτη. Στις ρομποτικές εφαρμογές του πραγματικού κόσμου, αυτές οιδύο εργασίες εκτελούνται συνήθως παράλληλα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζουμε ένακινητό αυτόνομο ρομπότ χαμηλού κόστους και ανοικτού κώδικα για την εκτέλεση ταυτόχρονου εντοπισμούκαι χαρτογράφησης (Simultaneous Localization and Mapping – SLAM). Το ρομπότ μας έχει τη δυνατότητα ναπεριηγείται ελεύθερα μέσα σε ένα δωμάτιο, χωρίς εξωτερική καθοδήγηση, αποφεύγοντας τα εμπόδια καικαλύπτοντας όσο το δυνατόν περισσότερο χώρο δαπέδου. Το ρομπότ ελέγχεται χρησιμοποιώνταςμικροελεγκτή Arduino. Χρησιμοποιεί δύο αισθητήρες υπερήχων για τη μέτρηση αποστάσεων και ένα MPU(Motion Processing Unit) για την ανίχνευση αλλαγών στη θέση και τον προσανατολισμό του ρομπότ. Ταδεδομένα που συλλέγονται από τους αισθητήρες μεταδίδονται ασύρματα σε απομακρυσμένο υπολογιστή(σταθμό εργασίας) μέσω μονάδας Bluetooth. Μια αναπτυγμένη εφαρμογή λογισμικού στον υπολογιστήεπεξεργάζεται τα δεδομένα και δημιουργεί έναν πιθανοτικό χάρτη του χώρου, ενώ εμφανίζει τη θέση και τηντροχιά του ρομπότ. Ως αποτέλεσμα, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα ευφυές και πλήρως αυτόνομο ρομπότγια SLAM με ενσωματωμένα συστήματα ελέγχου και πλοήγησης. Το ρομπότ μπορεί να καλύψει σχεδόν όλοτο χώρο ενός άγνωστου χώρου, χωρίς να συγκρουστεί με οποιοδήποτε αντικείμενο ή τοίχο, παράγονταςταυτόχρονα τον επιθυμητό χάρτη του χώρου.