kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A Modular Multi-Robot Graph SLAM system for Indoor Environments
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Ett modulärt grafiskt SLAM-system med flera robotar för inomhusmiljöer (Swedish)
Abstract [en]

Robots are playing an increasingly essential role in modern industry. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) is one of the critical technologies for robot to understand the environment and improve the automation level. In addition, multi-robot cooperation is becoming an interesting aspect to boost the efficiency of using robots.

This thesis aims to study multi-agent SLAM, which is a cross application of SLAM and multi-robot system. Two methods, namely general grid map merging method and multi-agent graph SLAM method, are developed to achieve multi-agent SLAM. For the general grid map merging method, Cartographer is used to generate local map for a single robot and then the map merging is employed to put the local maps generated by individual robots together for achieving a global map. For the multi-agent graph SLAM method, robots will send all the sensor data to the center server and the server employs the GTSAM algorithm to generate and optimize the pose graph, based on which the global map is then generated.

The two algorithms are implemented in ROS and are tested in Gazebo. Experiments are carried out to evaluate the performance of the two methods. The pose estimation accuracy obtained by the general grid map merging method is 2.45 cm on average, while that obtained by the multi-agent graph SLAM method is 11.86 cm on average with the application of GTSAM backend optimization. It has been proved that both solutions are feasible to achieve multi-agent SLAM.

Abstract [sv]

Robotar spelar en allt viktigare roll i den moderna industrin. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) är en av de viktigaste teknikerna för att roboten ska kunna förstå miljön och förbättra automatiseringen. Samarbete mellan flera robotar blir dessutom en intressant aspekt för att öka effektiviteten i användningen av robotar.

Syftet med denna avhandling är att studera SLAM med flera agenter, vilket är en korstillämpning av SLAM och flerrobotsystem. Två metoder, nämligen en allmän metod för sammanslagning av rutnätskartor och en metod för SLAM av grafer för flera agenter, har utvecklats för att uppnå SLAM av flera agenter. För den allmänna kartfogningsmetoden används Cartographer för att generera lokala kartor för en enskild robot och sedan används kartfogning för att sammanföra de lokala kartor som genererats av enskilda robotar för att uppnå en global karta. För multi-agent graph SLAM-metoden skickar robotarna alla sensordata till centralservern och servern använder GTSAM-algoritmen för att generera och optimera poseringsgrafen, som sedan ligger till grund för den globala kartan.

De två algoritmerna implementeras i ROS och testas i Gazebo. Experiment utförs för att utvärdera de två metodernas prestanda. Den noggrannhet i poseskattningen som erhålls med den allmänna kartans sammanslagning av rutnätet är i genomsnitt 2,45 cm, medan den som erhålls med multiagentgrafens SLAM-metod är i genomsnitt 11,86 cm med tillämpning av GTSAM:s backendoptimering. Det har visat sig att båda lösningarna är genomförbara för att uppnå SLAM med flera agenter.

Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 50
Series
TRITA-ITM-EX ; 2022:432
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-320897OAI: oai:DiVA.org:kth-320897DiVA, id: diva2:1708000
External cooperation
Polychronis Kondaxakis
Subject / course
Mechanical Engineering
Educational program
Degree of Master
Presentation
2022-06-21, 00:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-11-02 Created: 2022-11-02 Last updated: 2022-11-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2339 kB)626 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2339 kBChecksum SHA-512
783f738a96bb5c6d0938c63a1ce731e757d3244a6efdfdcbc7d6ba30f5cbb64ea91a07b7196f1c12de945408b7685385895f6220eee4b35f447c21cd424f11d5
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 630 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 347 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf