|
|
Measuring unit for race swimmers motion analysis
Kumpán, Pavel ; Hrbáček, Jan (referee) ; Krejsa, Jiří (advisor)
The master’s thesis deals with a design of the computational method for the analysis of swimmers training with the use of an inertial measurement unit. The developed algorithm uses quaternion-based Unscented Kalman filter and merges accelerometer and gyroscope measurements. The proposed method enables analysis of velocity, acceleration and inclination of a swimmer. Verification of the method was based on an underwater video camera capturing and a tethered velocity meter.
|
|
|
Development of algorithms state estimation of experimental vehicle
Lamberský, Vojtěch ; Krejsa, Jiří (referee) ; Grepl, Robert (advisor)
This thesis deals with the filter algorithm design, implementing mathematical model to improve algorithm performance. Designed algorithms are implemented in a control unit of the experimental vehicle (filters signal used in the closed-loop controller). The improvement of the position estimation using Kalman Filter is demonstrated on the experimental vehicle. In the next part the design process of algorithm developing for dsPIC microcontroller using Matlab is described.
|
|
|
Navigation and Information System for Visually Impaired
Hrbáček, Jan ; Volf, Jaromír (referee) ; Grepl, Robert (referee) ; Singule, Vladislav (advisor)
Poškození zraku je jedním z nejčastějších tělesných postižení -- udává se, že až 3 % populace trpí vážným poškozením nebo ztrátou zraku. Oslepnutí výrazně zhoršuje schopnost orientace a pohybu v okolním prostředí -- bez znalosti uspořádání prostoru, jinak získané převážně pomocí zraku, postižený zkrátka neví, kudy se pohybovat ke svému cíli. Obvyklým řešením problému orientace v neznámých prostředích je doprovod nevidomého osobou se zdravým zrakem; tato služba je však velmi náročná a nevidomý se musí plně spolehnout na doprovod. Tato práce zkoumá možnosti, kterými by bylo možné postiženým ulehčit orientaci v prostoru, a to využitím existujících senzorických prostředků a vhodného zpracování jejich dat. Téma je zpracováno skrze analogii s mobilní robotikou, v jejímž duchu je rozděleno na část lokalizace a plánování cesty. Zatímco metody plánování cesty jsou vesměs k dispozici, lokalizace chodce často trpí značnými nepřesnostmi určení polohy a komplikuje tak využití standardních navigačních přístrojů nevidomými uživateli. Zlepšení odhadu polohy může být dosaženo vícero cestami, zkoumanými analytickou kapitolou. Předložená práce prvně navrhuje fúzi obvyklého přijímače systému GPS s chodeckou odometrickou jednotkou, což vede k zachování věrného tvaru trajektorie na lokální úrovni. Pro zmírnění zbývající chyby posunu odhadu je proveden návrh využití přirozených význačných bodů prostředí, které jsou vztaženy ke globální referenci polohy. Na základě existujících formalismů vyhledávání v grafu jsou zkoumána kritéria optimality vhodná pro volbu cesty nevidomého skrz městské prostředí. Generátor vysokoúrovňových instrukcí založený na fuzzy logice je potom budován s motivací uživatelského rozhraní působícího lidsky; doplňkem je okamžitý haptický výstup korigující odchylku směru. Chování navržených principů bylo vyhodnoceno na základě realistických experimentů zachycujících specifika cílového městského prostředí. Výsledky vykazují značná zlepšení jak maximálních, tak středních ukazatelů chyby určení polohy.
|
|
|
Local Navigation of an Autonomous Mobile Robot
Herman, David ; Rozman, Jaroslav (referee) ; Orság, Filip (advisor)
This paper deals with the topic of design of a navigation system for an autonomous mobile robot in a park-like environment. Precisely, designing methods for road detection using available sensoric system, designing a mathematical model for fusion of these data, and suggesting a representation of an environment suitable for planning and local navigation.
|
|
|
Global Robot Localization Using GPS, Compass and Map
Snášelová, Petra ; Orság, Filip (referee) ; Herman, David (advisor)
The goal of this bachelor thesis is design of a global localization method for robots combining data provided by GPS, compass and maps. The purpose of such a method is to achieve more precise and reliable localization. The thesis is introducing senzor systems and global navigation. Furthermore it is focused on basic principles of Kalman's filtration applied to the designed localization method. The developed aplication ensures the localization of robot in the map and simulation of its move after maps in OSM or RNDF format and the trace record in XML format were loaded to the application.
|
|
|
Comparison Of Different Approaches To
Adaptation Of Unscented Kalman Filter
For Non-Odometry Slam
Klečka, Jan
This paper is aimed at utilizing of an Unscented Kalman filter (UKF) for application on non-odometry SLAM problem. Non-odometry SLAM problem lacks state transitions function for part of state vector so theoretical part of the paper describes the derivation of three proposed modifications. The experimental part then shows experiments which evaluate modifications performance in reference to Extended Kalman filter. Experiments are based on simulation of monocular photogrammetry reconstruction problem.
|
|
|
Navigation and Information System for Visually Impaired
Hrbáček, Jan ; Volf, Jaromír (referee) ; Grepl, Robert (referee) ; Singule, Vladislav (advisor)
Poškození zraku je jedním z nejčastějších tělesných postižení -- udává se, že až 3 % populace trpí vážným poškozením nebo ztrátou zraku. Oslepnutí výrazně zhoršuje schopnost orientace a pohybu v okolním prostředí -- bez znalosti uspořádání prostoru, jinak získané převážně pomocí zraku, postižený zkrátka neví, kudy se pohybovat ke svému cíli. Obvyklým řešením problému orientace v neznámých prostředích je doprovod nevidomého osobou se zdravým zrakem; tato služba je však velmi náročná a nevidomý se musí plně spolehnout na doprovod. Tato práce zkoumá možnosti, kterými by bylo možné postiženým ulehčit orientaci v prostoru, a to využitím existujících senzorických prostředků a vhodného zpracování jejich dat. Téma je zpracováno skrze analogii s mobilní robotikou, v jejímž duchu je rozděleno na část lokalizace a plánování cesty. Zatímco metody plánování cesty jsou vesměs k dispozici, lokalizace chodce často trpí značnými nepřesnostmi určení polohy a komplikuje tak využití standardních navigačních přístrojů nevidomými uživateli. Zlepšení odhadu polohy může být dosaženo vícero cestami, zkoumanými analytickou kapitolou. Předložená práce prvně navrhuje fúzi obvyklého přijímače systému GPS s chodeckou odometrickou jednotkou, což vede k zachování věrného tvaru trajektorie na lokální úrovni. Pro zmírnění zbývající chyby posunu odhadu je proveden návrh využití přirozených význačných bodů prostředí, které jsou vztaženy ke globální referenci polohy. Na základě existujících formalismů vyhledávání v grafu jsou zkoumána kritéria optimality vhodná pro volbu cesty nevidomého skrz městské prostředí. Generátor vysokoúrovňových instrukcí založený na fuzzy logice je potom budován s motivací uživatelského rozhraní působícího lidsky; doplňkem je okamžitý haptický výstup korigující odchylku směru. Chování navržených principů bylo vyhodnoceno na základě realistických experimentů zachycujících specifika cílového městského prostředí. Výsledky vykazují značná zlepšení jak maximálních, tak středních ukazatelů chyby určení polohy.
|
|
|
Measuring unit for race swimmers motion analysis
Kumpán, Pavel ; Hrbáček, Jan (referee) ; Krejsa, Jiří (advisor)
The master’s thesis deals with a design of the computational method for the analysis of swimmers training with the use of an inertial measurement unit. The developed algorithm uses quaternion-based Unscented Kalman filter and merges accelerometer and gyroscope measurements. The proposed method enables analysis of velocity, acceleration and inclination of a swimmer. Verification of the method was based on an underwater video camera capturing and a tethered velocity meter.
|
|
|
Global Robot Localization Using GPS, Compass and Map
Snášelová, Petra ; Orság, Filip (referee) ; Herman, David (advisor)
The goal of this bachelor thesis is design of a global localization method for robots combining data provided by GPS, compass and maps. The purpose of such a method is to achieve more precise and reliable localization. The thesis is introducing senzor systems and global navigation. Furthermore it is focused on basic principles of Kalman's filtration applied to the designed localization method. The developed aplication ensures the localization of robot in the map and simulation of its move after maps in OSM or RNDF format and the trace record in XML format were loaded to the application.
|
|
|
Local Navigation of an Autonomous Mobile Robot
Herman, David ; Rozman, Jaroslav (referee) ; Orság, Filip (advisor)
This paper deals with the topic of design of a navigation system for an autonomous mobile robot in a park-like environment. Precisely, designing methods for road detection using available sensoric system, designing a mathematical model for fusion of these data, and suggesting a representation of an environment suitable for planning and local navigation.
|
guest ::
