bab vii. pemetaan robot bergerak
TRANSCRIPT
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 1/13
1
Bab VII Pemetaan Robot Bergerak
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 2/13
2
Topics
• Review: Perencanaan Pergerakan Robot
• Pemetaaan Robot Bergerak
– Penggunaan Sonar untuk pembuatan Peta – Bayes Rule
– Evience !ris
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 3/13
3
Review: Perencanaan Pergerakan
– Ruang "on#igurasi $%on#iguration Space&
– 'etoa Perencanaan Pergerakan
• Roamap (pproac)es
• %ell *ecomposition
• Potential +iels
• Bug (lgorit)ms
Tujuan : Mencari jalur (path) yang menghubungkanPosisi awal (initial) menuju Posisi tujuan (goal)
tanpa menabrak halangan
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 4/13
4
Review: Perencanaan Pergerakan
Metoda-metoda Perencanaan Pergerakam Robot Bergerak ! "oa#map
! $ell %ecomposition
! Potential &iel#
Roadmap
! %ari ruang kon'igurasi bebas ($'ree) #ihasilkan gra'ik roa#map ! $ara untuk menghasilkan "oa#map
isibility graph
oronoi #iagram
Cell Decomposition
! "obot #alam ruang kon'igurasi bebas ($'ree) #iuraikan #alam #aerahsel
! jalur #ibentuk ber#asarkan (titik tengah ) mi#*point garis penghubung antar sel Potential Field
! "obot #ianggap sebagai partikel yang #ipengaruhi oleh me#an potensial +
(potential 'iel#), #imana
posisi tujuan membangkitkan gaya tarik atrakti' (attracti-e), (.)
/alangan membangkitkan gaya tolak repulsi' (repulsi-e), (*)
&ull knowle#ge motion planning
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 5/13
0
Full-knowledge motion
planning
approximate freespace melalui
quadtree
Cell decompositionsRoadmaps
exact freespace melalui
convexpolygons
visibility graph
voronoi
diagram
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 6/13
Potentialfield
• %iasumsikan Posisi tujuan #an situasi ruang ('reeobstacle) #iketahui
Tujuan dan halangan menghasilkan
gaya (artifisial), robot bergerak
mengikuti gradient negatif gayatotal.
Full-knowledge motion
planning
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 7/13
Overview Sistem Robot Bergerak
Abstraction level
Sistem sensor, Sistem Penggerak, SistemPengemudian, Embedded Mikrokontroller,
Controller (P!": berapa arus (sinyal kendali) yang
harus di berikan kepada motor setiap waktu untuk
mempertahankan performansi ?
#inematika: Jika motor bergerak dengan posisi sudut
tertentu, bagaimana posisi dan orientasi dari robot
bergerak terhadap KK referensi
Motion Planning: Diketahui situasi medan
(free/obstacle) bagaimana membangun jalur dari keadaanposisi awal menuju tujuan tanpa menabrak halangan ?
Pemetaan (Mapping" : Diberikan sensor, bagaimanamembuat peta dari medan yang akan dijelajahi ?
low-level
high-level
$okalisasi ($ocali%ation" : Diberikan sensor dan
peta (map), dimana posisi saat ini ?
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 8/13
Pemetaan Robot Bergerak
• 'asala) utama untuk melakukan pergerakan
– Bagaimana menapatkan peta ari lingkungan
engan sensor,sensor yang tiak sempurna
$imper#ect sensors& – Bagaimana robot apat memberita)u posisinya
alam peta $locali-ation&
– Bagaimana Bergerak ari satu posisi ke posisi lainnya
alam konisi yang tiak pasti $uncertain conitions& – Bagaimana menggunakan pengli)atan $vision& secara
e#ekti# $e##ectively&
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 9/13
Sonar (Sound Navigation and Ranging)
&arak pengukuran Sonar biasanyaterbatas dipengaruhi oleh redaman(attenuation"
Polaroid sonar emitter/receivers
sonar timeline
0
Berkas suara (chirp)
ditransmisikan ke
lingkungan
75µs
Saat dimana chirp
pertama berhenti
.5sSensor menuju mode
“receiving” untuk
menunggu sinyal balik Batas waktu dimana
sinyal akan sangat
lemah untuk diterima
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 10/1315
Efek Sonar
(d) Pantulan Spekular
mengakibatkan dinding
menghilang
(e) Sudut yang terbuka (open corner)
menghasilkan sinyal pantul yang lemah
(f) Tepi yang tertutup dapat
mengakbitkan yang terukur hanya
sudut saja akibat beberapa kali
pantulan (multiple reflections)
(a) Sonar menghasilkan
pengukuran yang akurat
(b-c) resolusi pengukuran arah
samping (lateral) tidak terlalau presisi;
object terdekat dalam berkas kerucut
(beam’s cone) yg terukur
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 11/1311
Pemodelan Sonar
initial time
response
spatial response
Sonar amplitudepro'le )*! cone+ith side lobes
blanking time
accumulated responses
cone +idth
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 12/1312
Pemodelan Sonar
sonar
reading
obstacle
c = kecepatan suara
a = diameter elemen sonar(transducer)
t = waktu
z = jarak orthogonalα = sudut permukaan lingkungan
• Model response, hR
α
• model probabilitas
p( S o "
#emungkinan pembacaan
sonar adalah S, -ika diketahui
halangan ( obstacle" pada
z =
S
o
7/26/2019 Bab VII. Pemetaan Robot Bergerak
http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-pemetaan-robot-bergerak 13/1313
Peta dari sel terisi
Peta dari probabilitas: p( o S.//i "
p( o S.//i "
#epastian bah+a sel tsb terisi
(occupied", diketahuipembacaan sensor S., S0, 1, Si
#epastian bah+a sel tsb kosong( unoccupied), diketahuipembacaan sensor S., S0, 1, Si
oxy oxy sel (x,y" terisi sel (x,y"
kosong
23) *
233
pre23)
Peta menunjukkan apa ?