Many autonomous robots operating in unknown and unstructured environments rely on building a dense 3D map of it during exploration. What tasks the robot can perform depends on the information stored in this map. Most 3D maps currently in use store information required for robot control and environment reconstruction – is this point in space occupied, or safe to navigate to? To enable more complex tasks additional information is required. We introduce Semantic UFOMap, an open-source octree based mapping framework designed for online use on limited hardware. Capable of real-time fusion and querying of semantic instances into the map – enabling high-level robot tasks and human-robot interaction. The online capabilities are evaluated using ground-truth data, where we show competitive results compared to voxel hashing, with optimizations still available. Additionally, we demonstrate a potential application with a simulated autonomous exploration and object navigation experiment. The evaluation shows that Semantic UFOMap is capable of real-time online performance. Storing semantic information in the map has the potential to open up new autonomous robot applications and yield improvements in existing tasks. / Autonoma robotar som opererar i okända och ostrukturerade mijöer är ofta beroende av att skapa en 3D-karta under utforskning av området. Villka uppgifter roboten kan utföra beror på informationen som finns tillgänglig i kartan. De flesta nuvarande kartor som används sparar information som behövs för säker navigation och miljörekonstruktion – är den här positionen ett hinder, eller är den säker att navigera till? För att möjligjöra mer komplexa uppgifter behöver roboten ha tillgång till ytterligare information. Vi presenterar Semantic UFOMap, ett öppen källkods kartläggnings ramverk för realtids användning på begränsad hårdvara. Genom att klara av realtids integrering och sökning av semantiska instanser i kartan möjliggör ramverket mer komplexa uppgifter och öppnar upp fler användningsområden i människa-robot interaktion. Utvärdering görs med hjälp av inspelad data, vi visar konkurrenskraftiga resultat jämfört med voxel hashning, med optimering fortfarande tillgänglig. Ett användningsområde demonstreras med ett simulerat autonomt utforsknings och objektnavigerings experiment. Utvärderingen visar att Semantic UFOMap klarar av realtids applikationer. Att spara semantisk information i kartan har potential att öppna upp för nya användningsområden inom robotik och leda till förbättringar i befintliga uppgifter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-304036 |
| Date | January 2021 |
| Creators | von Platen, Edvin |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:599 |
Page generated in 0.002 seconds