Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.14279/23452
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorDeliparaschos, Kyriakos M.-
dc.contributor.authorHadjiloizou, Loizos-
dc.date.accessioned2021-10-26T11:26:19Z-
dc.date.available2021-10-26T11:26:19Z-
dc.date.issued2021-06-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14279/23452-
dc.descriptionΣτην παρούσα διατριβή μελετάμε το πρόβλημα της πλοήγησης ενός τετράπτερου μη επανδρω- μένου αεροσκάφους σε περιβάλλον εσωτερικού χώρου. Συγκεκριμένα εστιάζουμε στη σχεδίαση ενός βέλτιστου ελεγκτή και ενός βέλτιστου εκτιμητή κατάστασης. Στη συνέχεια κάνουμε μια επίδειξη ενός αυτόνομου τετράπτερου αεροσκάφους που περιηγείται σε στατικό περιβάλλον. Ο ελεγκτής που υλοποιούμε είναι ένας γραμμικός τετραγωνικός ελεγκτής, Linear Quadratic Regulator (LQR) που έχει επεκταθεί ούτως ώστε να επιλύει το Servo-Problem. Η εκτίμηση της θέσης και της κατάστασης επιτυγχάνεται συνδυάζοντας μέσω ενός Kalman Filter, τις μετρή- σεις μίας αδρανειακής μονάδας, Inertial Measurement Unit (IMU), ενός συστήματος εντοπισμού Ultra-WideBand (UWB) και ενός αλγορίθμου μηχανικής μάθησης για τον εντοπισμό αντικει- μένων με δεδομένα που λαμβάνει από μια κάμερα. Απ’ όσο γνωρίζουμε, αυτή είναι η πρώτη εργασία που συνδυάζει αυτές τις τρεις τεχνολογίες για την υλοποίηση ενός συστήματος επε- ξεργασίας σε πραγματικό χρόνο με δυνατότητα τοποθέτησης πάνω στο μη επανδρωμένο αερο- σκάφος. Η υλοποίηση επιτυγχάνεται με μια τεχνική προσομοίωσης Hardware-in-the-loop (HIL), όπου το δυναμικό μοντέλο του τετράπτερου προσομοιώνεται σε έναν προσομοιωτή τρισδιάστα- στων ρομποτικών εφαρμογών ανοιχτού κώδικα και το σύστημα πλοήγησης υλοποιείται σε ένα ενσωματωμένο σύστημα υπολογιστή βελτιστοποιημένο για εφαρμογές τεχνιτής νοημοσύνης.en_US
dc.description.abstractIn this thesis we study the problem of indoor quadrotor navigation. Specifically we focus on the design of an optimal controller, and an optimal state estimator. We then provide a working example of an autonomous quadrotor navigating through a static environment. The implemented controller is a Linear Quadratic Regulator (LQR) augmented in such a way to solve the Servo- Problem. The state estimation is achieved by coalescing via a Kalman Filter, the measurements from an Inertial Measurement Unit (IMU), an Ultra-WideBand localization system, and a monocular camera-based object detection algorithm. To the best of the author’s knowledge, this is the first work that combines these three technologies for an onboard real-time implementation of a localization mechanism. The implementation is achieved with a Hardware-in-the-loop (HIL) simulation technique, where the dynamic model of the quadrotor is simulated in an open-source 3D robotics simulator, and the navigation system is implemented on an Artificial Intelligence embedded computer. Our results show that the camera-based solution is a viable option capable of further improving the performance of the purely UWB approach.en_US
dc.formatpdfen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherqen_US
dc.rightsΑπαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων.en_US
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectQuadrotor navigationen_US
dc.subjectIndoor Localizationen_US
dc.subjectSensor Fusionen_US
dc.subjectState Estimationen_US
dc.subject.otherΠλοήγηση τετράπτερουen_US
dc.subject.otherΕντοπισμός θέσης σε εσωτερικό χώροen_US
dc.subject.otherΣυγχώνευση αισθητήρωνen_US
dc.subject.otherΕκτίμηση κατάστασηςen_US
dc.titleIndoor Path Planning and Navigation Of Quadrotorsen_US
dc.typeBachelors Thesisen_US
dc.affiliationCyprus University of Technologyen_US
dc.relation.deptDepartment of Electrical Engineering, Computer Engineering and Informaticsen_US
dc.description.statusCompleteden_US
cut.common.academicyear2020-2021en_US
dc.relation.facultyFaculty of Engineering and Technologyen_US
item.languageiso639-1en-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_46ec-
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairetypebachelorThesis-
crisitem.author.deptDepartment of Electrical Engineering, Computer Engineering and Informatics-
crisitem.author.facultyFaculty of Engineering and Technology-
crisitem.author.orcid0000-0003-0618-5846-
crisitem.author.parentorgFaculty of Engineering and Technology-
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses
Files in This Item:
File Description SizeFormat
Loizos Chatziloizou - ABSTRACT.pdfAbstract98.84 kBAdobe PDFView/Open
CORE Recommender
Show simple item record

Page view(s)

135
Last Week
2
Last month
2
checked on Jun 14, 2024

Download(s) 20

140
checked on Jun 14, 2024

Google ScholarTM

Check


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons