Apr 20, 2019   12:25 p.m. Marcel
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Electrical Engineering and Information Technology


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Robustná lokalizácia pre drony lietajúce vo vnútornom priemyselnom prostredí
Title of topic in English: Indoor Robust Localization for drones in industrial environment
State of topic: approved (prof. Ing. Ján Murgaš, PhD. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: doc. Ing. Andrej Babinec, PhD.
Faculty: Faculty of Electrical Engineering and Information Technology
Supervising department: Institute of Robotics and Cybernetics - FEEIT
Max. no. of students: 1
Academic year:2019/2020
Proposed by: doc. Ing. Andrej Babinec, PhD.
Annotation: Lietajúce robotické prostriedky - drony - sa v čoraz väčšej miere stávajú nástrojom, ktorý je schopný výrazne uľahčiť viaceré činnosti v priemysle. Ide najmä (no nielen) o inšpekčné práce, ktoré bývajú pre človeka časovo náročné, prípadne aj nebezpečné (rozsiahle priestory, výškové práce). Viaceré aplikácie si vyžadujú lietanie v prostrediach, ktoré blokujú príjem GNSS signálov, a teda aj lokalizácie na základe GNSS. Preto je potrebné riešiť lokalizáciu dronov v takomto prostredí. V takýchto prípadoch sa používajú viaceré spôsoby lokalizácie, využívajúce hlavne vizuálne a rádiové systémy. V prípade vizuálnych ide hlavne o metódy SLAM, ktoré sú vhodné na globálnu absolútnu lokalizáciu. Okrem metódy SLAM sa využívajú aj rôzne typy značiek, ktoré sú vhodné na relatívnu lokalizáciu voči označenému objektu. V prípade rádiovej lokalizácie sa používajú UWB lokalizačné systémy, schopné lokalizácie s presnosťou rádovo 10 cm, prípadne aj Bluetooth novej generácie s presnosťou rovnou presnosti súčasných komerčných GNSS systémov. Avšak pokiaľ chceme lietať v priemyselnom prostredí, kde zlyhanie lokalizácie môže spôsobiť škody (či už vo výrobnom systéme, alebo aj na ľudskom zdraví), je potrebné aby bol systém lokalizácie robustný. V prípade lokalizačného systému využívajúceho výlučne vizuálne informácie, je tento systém závislý na svetelných podmienkach, prípadne viditeľnosti značiek atď. Ďalší typ systémov, založených na RF lokalizácii, je vo veľkej miere ovplyvnený prostredím (kovové konštrukcie, sudy s kvapalinou atď.). Navyše RF lokalizácia nie je schopná dať informáciu o orientácii lokalizovaného objektu. Cieľom práce bude návrh a verifikácia takého robustného lokalizačného systému drona v priemyselnom prostredí, ktorý bude založený na fúzii dát z rôznych lokalizačných zdrojov a metód.
Annotation in English: Flying robots - drones - evolve into great tool, which tend to simplify many tasks in industry. These task are mostly inspection works which are often time consuming and even dangerous for humans (big industrial sites, works in heights). Many of these applications need flying in GNSS denied environments so question of localization in such environments arise. In such cases several methods based on visual or radio systems are used. In case of visual solutions there are often used various SLAM methods for solving global localization problem, for local or relative localization towards some objects several types of visual markers can be used. In case of radio localization methods there are used UWB transmitters, which are able to localize with precision in order of 10cm. Also newest Bluetooth version brings ability to localize object within precision of most modern commercial GNSS receivers. Flying in industrial sites requires very high level of safety, because failure of localization system can causes damaged to expensive equipment or in worst case injuries to the staff. Therefore a robust localization system for indoor industrial site is a must for drones flying there. Visual system based localization depends on overall light condition or on visibility of localization markers. On the other site quality of localization based on radio systems varies with environment itself (metal constructions, barrels filled with liquids etc.). Also RF based localization doesn’t gives us information about object orientation. The main objective of this thesis will be to propose and verify indoor robust localization system for drones which can be used on industrial sites and will be based on data fusion from several sources/methods of localization.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Limit to study programme
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

ProgrammeTrackTrack
D-RK Robotics and Cybernetics-- not entered -- -- not entered --