+ All Categories
Home > Documents > Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa...

Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa...

Date post: 07-Mar-2021
Category:
Upload: others
View: 1 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
87
Robotika Tvorba map v robotice 25. br ˇezna 2013 Ing. Frantis ˇ ek Burian
Transcript
Page 1: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Robotika

Tvorba map v robotice

25. brezna 2013

Ing. Frantisek Burian

Page 2: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

MapaMotivace

Metricka mapa

Topologicka mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Mapa v pojetı mobilnı robotiky

Mapa je strojove citelny popis prostredı, ktery lze vyuzıt k lokalizacia navigaci robotu naprıc tımto prostredım.

• Metricka mapa (2D zobrazenı)• Topologicka mapa (teorie grafu)

Page 3: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

MapaMotivace

Metricka mapa

Topologicka mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Metricka mapa

• Ukladany kartezske souradnice vyznacnych bodu• Narocne na presnost merenı, sum senzoru• Lze jednoduse provadet sebelokalizaci

[Hans P. Moravec - Robot Evidence Grids]

Page 4: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

MapaMotivace

Metricka mapa

Topologicka mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Topologicka mapa

• Ukladany vzajemne vztahy vyznacnych bodu• Lze jednoduse provadet navigaci podel bodu

A B

CD

E

F

3

4.2

6.2

1

2.5 3.5

2

3

1

• Uzly• Hrany

Page 5: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Model sveta

Realny (metricky) svet je slozen z ruzne obsazenych oblastıM.

Hledame zpusob, jakym lze vyjadrit obsazenost tohoto sveta.

• Pravdepodobnost obsazenosti• Moznost obsazenosti (odds ratio)

Page 6: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Model sveta - Pravdepodobnostnı model

Necht’ p(MO) oznacuje ppst. obsazenosti bunky.

p(MO) =

0, pokud je dana oblast sveta neobsazena (M = E)

0.5, pokud o dane oblasti nemame informaci1, pokud je dana oblast obsazena (M = O)

Dale necht’ p(ME) oznacuje ppst. volnosti (pruchodivosti) bunky.Ze zakonu statistiky muzeme psat:

0 < p(MO) < 1 0 < p(ME) < 1

Nakonec uzavreme skupinu jevu do celistve skupiny1

p(MO) + p(ME) = 1

Mapou obsazenosti rozumıme hodnoty obou velicin p(MO) a p(ME)

1Pro ucely jednodussıho pochopenı, existujı i jine modely, kde toto nemusı platit.

Page 7: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Model sveta - Model moznostı

Vyjadreme moznost, kterou ma bunka, ze je obsasena takto:

O(M) =p(MO)

p(ME)

O(M) =

0, pokud je dana oblast sveta neobsazena (M = E)

1, pokud o dane oblasti nemame informaci∞, pokud je dana oblast obsazena (M = O)

Mapou obsazenosti rozumıme hodnoty pouze jedne veliciny O(M)

Page 8: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

S

Page 9: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

Page 10: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

Page 11: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

Page 12: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

p(A|B)p(B) = p(AB) = p(B|A)p(A)

Page 13: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

p(A|B)p(B) = p(AB) = p(B|A)p(A)

p(A|B) =p(B|A)p(A)

p(B)

Page 14: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

p(A|B) =p(B|A)p(A)

p(B)

novainformace

predchozıinformace

Page 15: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

p(A|B) =p(B|A)p(A)

p(B)

novainformace

modelsenzoru

predchozıinformace

Page 16: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

p(A|B) =p(B|A)p(A)

p(B)

novainformace

modelsenzoru

predchozıinformace

pravdepodobnostmerenı

Page 17: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

p(A|B) =p(B|A)p(A)

p(B)=likelihood · prior

evidence

novainformace

modelsenzoru

predchozıinformace

Page 18: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Bayes - Odvozenı

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

novainformace

modelsenzoru

predchozıinformace

p(A|B) =p(B|A)p(A)

p(B|A)p(A) + p(B|A)p(A)

Page 19: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Moznost obsazenosti (odds ratio)

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

Page 20: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Moznost obsazenosti (odds ratio)

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

O(A|B) =p(A|B)

p(A|B)=

p(B|A)p(A)p(B|A)p(A)

= λ(B|A)O(A)

Page 21: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Moznost obsazenosti (odds ratio)

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

O(A|B) =p(A|B)

p(A|B)=

p(B|A)p(A)p(B|A)p(A)

= λ(B|A)O(A)

novainformace

predchozıinformace

Page 22: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Moznost obsazenosti (odds ratio)

p(A) p(B)

p(AB)

S

p(A|B) =p(AB)

p(B)

p(B|A) =p(AB)

p(A)

O(A|B) =p(A|B)

p(A|B)=

p(B|A)p(A)p(B|A)p(A)

= λ(B|A)O(A)

novainformace

modelsenzoru

predchozıinformace

Page 23: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

Page 24: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)a

p(L|ME)a

a

p(L|MO)

p(L|ME)

1. Init: p(MO)a = 0.5, p(ME)a = 0.52. Merenı1 (L1): p(L1|MO)a = 0.22, p(L1|ME)a = 0.65p(L1)a = p(L1|MO)ap(MO)a + p(L1|ME)ap(ME)a = 0.22 · 0.5 + 0.65 · 0.5 = 0.43

p(MO|L1)a =p(L1|MO)a · p(MO)a

p(L1)a=

0.22 · 0.50.435

= 0.25

p(ME |L1)a =p(L1|ME)a · p(ME)a

p(L1)a=

0.65 · 0.50.43

= 0.75 = 1− p(MO|L1)a

V bode a je prekazka s pravdepodobnostı p(O)a=25%

Page 25: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)a

p(L|ME)a

a

p(L|MO)

p(L|ME)

1. Init: p(MO)a = p(MO|L1)a = 0.25, p(ME)a = p(ME |L1)a = 0.752. Merenı2 (L2): p(L2|MO)a = 0.22, p(L2|ME)a = 0.65p(L2)a = p(L2|MO)ap(MO)a + p(L2|ME)ap(ME)a = 0.22 · 0.25 + 0.65 · 0.75 = 0.54

p(MO|L2)a =p(L2|O)a · p(MO)a

p(L2)a=

0.22 · 0.250.54

= 0.10

p(ME |L2)a =p(L2|ME)a · p(ME)a

p(L2)a=

0.65 · 0.750.54

= 0.90 = 1− p(MO|L2)a

V bode a je prekazka s pravdepodobnostı p(O)a=10%

Page 26: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

p(M

O|Ln)

p(MO)

Page 27: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

p(M

O|Ln)

p(MO)

p(MO|L1)

Page 28: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

p(M

O|Ln)

p(MO)

p(MO|L1)

p(MO|L2)

Page 29: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - pravdepodobnostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

p(M

O|Ln)

p(MO)

p(MO|L1)

p(MO|L2)

p(MO|L3)

Page 30: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

Page 31: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)a

p(L|ME)a

a

p(L|MO)

p(L|ME)

1. Init: O(M)a =0.5

0.5= 1

2. Merenı1 (L1): λ(L1|M)a =0.22

0.65= 0.33

O(M|L1)a = λ(L1|M)a ·O(M)a = 0.33 · 1 = 0.33

Page 32: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)a

p(L|ME)a

a

p(L|MO)

p(L|ME)

1. Init: O(M)a = O(M|L1)a = 0.33

2. Merenı2 (L2): λ(L2|M)a =0.22

0.65= 0.33

O(M|L2)a = λ(L2|M)a ·O(M)a = 0.33 · 0.33 = 0.10

Page 33: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

O(M|Ln)

O(M)

Page 34: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

O(M|Ln)

O(M)

O(M|L1)

Page 35: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

O(M|Ln)

O(M)

O(M|L1)

O(M|L2)

Page 36: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklad - Moznostnı vypocet

L

x

p(L|MO)

p(L|ME)

x

O(M|Ln)

O(M)

O(M|L1)

O(M|L2)

O(M|L3)

Page 37: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti (Occupancy grid)

• Cely svet disjunktne metricky (ekvidistantne) rozdelıme na oblasti

◦ 1D: ekvidistantnı useky

◦ 2D: ekvidistantnı ctvercova mrız

◦ 3D: ekvidistantnı krychlova mrız

• Kazde bunce priradıme pravdepodobnost p(O) = 0.5

Page 38: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti (Occupancy grid)

• Cely svet disjunktne metricky (ekvidistantne) rozdelıme na oblasti◦ 1D: ekvidistantnı useky

◦ 2D: ekvidistantnı ctvercova mrız

◦ 3D: ekvidistantnı krychlova mrız

• Kazde bunce priradıme pravdepodobnost p(O) = 0.5

Page 39: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti (Occupancy grid)

• Cely svet disjunktne metricky (ekvidistantne) rozdelıme na oblasti◦ 1D: ekvidistantnı useky

◦ 2D: ekvidistantnı ctvercova mrız

◦ 3D: ekvidistantnı krychlova mrız

• Kazde bunce priradıme pravdepodobnost p(O) = 0.5

Page 40: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti (Occupancy grid)

• Cely svet disjunktne metricky (ekvidistantne) rozdelıme na oblasti◦ 1D: ekvidistantnı useky

◦ 2D: ekvidistantnı ctvercova mrız

◦ 3D: ekvidistantnı krychlova mrız

• Kazde bunce priradıme pravdepodobnost p(O) = 0.5

Page 41: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti (Occupancy grid)

• Cely svet disjunktne metricky (ekvidistantne) rozdelıme na oblasti◦ 1D: ekvidistantnı useky

◦ 2D: ekvidistantnı ctvercova mrız

◦ 3D: ekvidistantnı krychlova mrız

• Kazde bunce priradıme pravdepodobnost p(O) = 0.5

Page 42: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Krok 1. - Sebelokalizace

Zjistıme polohu a smer senzoru (sebelokalizace)• 1D: S = (Sx, Ssgn)

• 2D: S = (Sx, Sy, Sϕ)

• 3D: S = (Sx, Sy, Sz, Sθ, Sψ, Sϕ)

Page 43: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Krok 2. - Projekce merenı

Zmerıme senzory okolı robotu• 1D: M = (L, σ)

• 2D: M = (L, σα, σβ)

• 3D: M = (L, σα, σβ, σγ)

Page 44: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Krok 3. - Aplikace Bayese na mrızku

• Zjistıme bunky ktere merenı ovlivnilo• Pro kazdou bunku spocıtat model senzoru◦ Pro pravdepodobnostnı model p(L|MO) a p(L|ME)◦ Pro moznostnı model λ(L|M)

• Pro kazdou bunku mapy aplikovat bayese◦ Pro pravdepodobnostnı model p(MO|L) a p(ME |L)◦ Pro moznostnı model O(M|L)

• 1D: M = (L, σ)

• 2D: M = (L, σα, σβ)

• 3D: M = (L, σα, σβ, σγ)

Page 45: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklady mapy 2D

Prekazka

Neznamo

Volno

Page 46: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Prıklady mapy

Page 47: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapyModel sveta

Bayesuv klasifikator

Model senzoru

Prıklad

Mrızka obsazenosti

Prıklady hotove mapy 3D

Vyskova mapa

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Vyskova mapa

• Occupancy Grid obsahuje prılis mnoho informacı pro navigaci vexterieru

• Pro navigaci v exterieru je lepsı ukladat informaci o vysceterenu/prekazky v dane mape.

• Z vyskove mapy (vrstevnice) lze vysledovat prujezdnost vozidla aprekazky

Page 48: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Kudy tudy ?

A

B

?

Page 49: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Potencialove pole

A

B

• 1. Vezmeme mapu

• 2. Vytvorıme potencial cıle• 3. Pricteme potencial objektu• 4. Najdeme cestu se stale klesajıcım gradientem

Page 50: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Potencialove pole

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Vytvorıme potencial cıle

• 3. Pricteme potencial objektu• 4. Najdeme cestu se stale klesajıcım gradientem

Page 51: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Potencialove pole

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Vytvorıme potencial cıle

• 3. Pricteme potencial objektu• 4. Najdeme cestu se stale klesajıcım gradientem

Page 52: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Potencialove pole

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Vytvorıme potencial cıle

• 3. Pricteme potencial objektu• 4. Najdeme cestu se stale klesajıcım gradientem

Page 53: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Potencialove pole

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Vytvorıme potencial cıle• 3. Pricteme potencial objektu

• 4. Najdeme cestu se stale klesajıcım gradientem

Page 54: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Potencialove pole

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Vytvorıme potencial cıle• 3. Pricteme potencial objektu• 4. Najdeme cestu se stale klesajıcım gradientem

Page 55: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu

• 2. Namapujeme na ni rastr obsazenosti• 3. Vytvorıme spoje mezi neobsazenymi vrcholy• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres neobsazene vrcholy

Page 56: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Namapujeme na ni rastr obsazenosti

• 3. Vytvorıme spoje mezi neobsazenymi vrcholy• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres neobsazene vrcholy

Page 57: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Namapujeme na ni rastr obsazenosti• 3. Vytvorıme spoje mezi neobsazenymi vrcholy

• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres neobsazene vrcholy

Page 58: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Mrızka obsazenosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Namapujeme na ni rastr obsazenosti• 3. Vytvorıme spoje mezi neobsazenymi vrcholy• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres neobsazene vrcholy

Page 59: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Graf viditelnosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu

• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme vrcholy, ktere jsou videt• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres hrany

Page 60: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Graf viditelnosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape

• 3. Spojıme vrcholy, ktere jsou videt• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres hrany

Page 61: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Graf viditelnosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme vrcholy, ktere jsou videt

• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres hrany

Page 62: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Graf viditelnosti

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme vrcholy, ktere jsou videt• 4. Nalezneme nejkratsı cestu pres hrany

Page 63: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 1. Vezmeme mapu

• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme nejblizsı vrcholy, ktere jsou videt

Page 64: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape

• 3. Spojıme nejblizsı vrcholy, ktere jsou videt

Page 65: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme nejblizsı vrcholy, ktere jsou videt

Page 66: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 4. Pulıme polygony, v nutnosti pulıme delsı stranu

Page 67: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 4. Pulıme polygony, v nutnosti pulıme delsı stranu

• 5. Vytvorıme graf pres stredy prımek• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 68: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 4. Pulıme polygony, v nutnosti pulıme delsı stranu• 5. Vytvorıme graf pres stredy prımek

• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 69: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 4. Pulıme polygony, v nutnosti pulıme delsı stranu• 5. Vytvorıme graf pres stredy prımek

• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 70: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Prımkova dekompozice

A

B

• 4. Pulıme polygony, v nutnosti pulıme delsı stranu• 5. Vytvorıme graf pres stredy prımek• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 71: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 1. Vezmeme mapu

• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme nejblizsı vrcholy, ktere jsou videt

Page 72: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape

• 3. Spojıme nejblizsı vrcholy, ktere jsou videt

Page 73: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 1. Vezmeme mapu• 2. Najdeme vrcholy vsech objektu v mape• 3. Spojıme nejblizsı vrcholy, ktere jsou videt

Page 74: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 4. Optimalizujeme stejne jako v predchozım prıpade

Page 75: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 4. Optimalizujeme stejne jako v predchozım prıpade• 5. Vytvorıme graf pres teziste trojuhelnıku

• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 76: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 4. Optimalizujeme stejne jako v predchozım prıpade• 5. Vytvorıme graf pres teziste trojuhelnıku

• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 77: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mapeMotivace

Potencialove pole

Mrızka obsazenosti

Graf viditelnosti

Prımkova dekompozice

Trojuhelnıkovadekompozice

Pomocnealgoritmy

Trojuhelnıkova dekompozice

A

B

• 4. Optimalizujeme stejne jako v predchozım prıpade• 5. Vytvorıme graf pres teziste trojuhelnıku• 6. Najdeme nejkratsı cestu

Page 78: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

Page 79: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0

Page 80: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

Page 81: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

2

2

2

2

Page 82: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

2

2

2

2

3

3

Page 83: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

2

2

2

2

3

3

Page 84: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

2

2

2

2

3

3

Page 85: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

2

2

2

2

3

3

Page 86: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Mapa

Tvorba mapy

Navigace v mape

Pomocnealgoritmy

Hledanı nejkratsı cesty vgrafu

Nejkratsı cesta v grafu (Dijkstra)

S B

C D

E

F

G

H

I

E

0 1

1 1

2

2

2

2

3

3

S B

C D

E

F

G

H

I

E

S-D-I-E

Page 87: Tvorba map v roboticerobotika/prednasky/2014...Mapa Motivace Metricka´ mapa Topologicka´ mapa Tvorba mapy Navigace v mapeˇ Pomocne´ algoritmy Mapa v pojetı´ mobilnı´ robotiky

Dekuji za pozornost

25. brezna 2013

Ing. Frantisek Burian


Recommended