Πλοήγηση αυτόνομου ρομπότ σε ανοιχτό χώρο με την βοήθεια G.P.S.

Abstract

Η παρακάτω εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της πτυχιακής εργασίας του φοιτητή Καραμπατζάκη Ματθαίου, για το τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε. του Τεχνολογικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος Κρήτης. Η ταχεία εξέλιξη της τεχνολογίας και τα προηγμένα συστήματα ρομποτικής και αυτοματισμού, στοχεύουν στην αφαίρεση της ανθρώπινης παρέμβασης από σχεδόν κάθε εφαρμογή, έτσι ώστε να εκμηδενιστούν τα σφάλματα λόγω του ανθρώπινου παράγοντα. Ο αυτοματισμός της πλοήγησης οχημάτων αποκτά εξαιρετικό ενδιαφέρον στην εποχή της ρομποτικής καθώς μπορεί εγγυηθεί μεγαλύτερη ασφάλεια στις μεταφορές καθώς η ανθρώπινη παρέμβαση κατά την πλοήγηση ελαχιστοποιείται, ενώ ταυτόχρονα μειώνεται και η καύσιμη ύλη που απαιτείται λόγω της αυτόματης εύρεσης βέλτιστων διαδρομών, όσο και λόγω της βέλτιστης χρήσης των δυνατοτήτων του οχήματος. Τέλος, ο ελεύθερος χρόνος του οδηγού αυξάνεται, με αποτέλεσμα ο οδηγός να μπορεί να ασχοληθεί με άλλες δραστηριότητες. Προκειμένου να γίνει η μετάβαση από τη χειροκίνητη στην αυτοματοποιημένη οδήγηση, απαιτείται η διασύνδεση αρκετών διαφορετικών εργαλείων και τεχνολογιών, τα οποία ποικίλλουν από τη διαχείριση της τεχνολογίας GPS, τη χρήση μικροελεγκτών, τη χρήση αισθητήρων και την ολοκλήρωσή τους με το όχημα πλοήγησης κάνοντας χρήση της κατάλληλης συνδεσμολογίας. Κάτι τέτοιο βεβαίως απαιτεί σύνθετη γνώση τόσο στους τομείς της ηλεκτρονικής, των τηλεπικοινωνιών καθώς και του προγραμματισμού. Αυτό είναι και το αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας, το οποίο αφορά την πλοήγηση οχήματος πάνω σε δρόμους και προσβάσιμες επίγειες περιοχές κάνοντας χρήση όλων των προαναφερόμενων εργαλείων και μεθόδων.

The purpose of this bachelor thesis and its research is based on the rapid technological development, advanced robotics and modern automation systems which aim to remove human intervention from almost any application, so as to eliminate errors due to the human factor. Vehicle navigation automation is of great interest in the age of robotics as it can guarantee greater safety in transport as the human intervention during navigation is minimized. At the same time the fuel required is reduced due to the automatic finding of optimal routes, as well as due to optimal use of the capabilities of the vehicle. Finally, the driver's free time increases, so that the driver can engage in other activities while moving. In order to make the transition from manual to automated driving, several different tools and technologies are required, which vary from managing GPS technology, using microcontrollers, using sensors and integrating them with the navigation vehicle using the appropriate wiring. This of course requires complex knowledge in the fields of electronics, telecommunications and programming. This is the subject of this bachelor thesis, which concerns the navigation of a vehicle on roads and accessible terrestrial areas using all the aforementioned tools and methods.