slam robotic navigatin genetic localization

77

Upload: lzenki

Post on 29-Nov-2014

800 views

Category:

Technology


0 download

DESCRIPTION

Localizzazione e simultanea mappatura nella navigazione robotica mediante slgoritmi genetici

TRANSCRIPT

Page 1: slam robotic navigatin genetic localization

������������ ���������������

���� �������������

�����������������������������������������������������

��!��� �"�����

�����#��$�������

�����%%�%�����!��"������������"���������&�'�%������(��������������

��'��������������

�"������) ��������)�������������������� �*���+��

��������������������������� $���+ �������������������������������������� ��$���+������������������

��������������,--./-0

Page 2: slam robotic navigatin genetic localization
Page 3: slam robotic navigatin genetic localization

�������������� ����������������

���������������������������������������������� ������� ��������

���������� ���������������������

Page 4: slam robotic navigatin genetic localization
Page 5: slam robotic navigatin genetic localization

���������� ���������������� �������� ����������������������������������������������������������������������������������� ��������������

� ������������!

Page 6: slam robotic navigatin genetic localization
Page 7: slam robotic navigatin genetic localization

������

��������12������"%����������(�����+++++++++++++++++++++++++++11+,�����(���������������"����(�����+++++++++++++++++++,1+3 �������%%�%����++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++31+4����+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4

��������,2��'������'�������+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++0,+,�'���������'�����%�����&��"��&�++++++++++++++++++1-

��������52��������*��'����!�+++++++++++++++++++++++++++++1,5+,����"��%����������(����++++++++++++++++++++++++++++++++++135+3������'����!�������*��'+++++++++++++++++++++++++++++++++++105+6���!�++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++175+. ������!!�"������+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,1

��������32�!�����%����+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,43+1������'�����!�����%����++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,63+,����'�8�!�������+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,.3+5��"!!�����������%����+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,0

��������42�����!��������+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5-4+1+,�����������$��9��/���'�++++++++++++++++++++++++++++++++++514+,+1��������*��'������+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++554+5��!"��������!�����%����+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++3.4+5+1����!������!�������������������:++++++++++++++304+5+, ;�!�����%����++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++374+5+5 ����������������������&�!�����+++++++++++++++++43

��������62�����"!����++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4.

���������2 �(�����<�%'��!�=�������<�=+++++++++++++++++++47���!�����+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++65��������*�������*������++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++66

>�(���'�����++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++6.

Page 8: slam robotic navigatin genetic localization
Page 9: slam robotic navigatin genetic localization

������"%����

���(�������(�����'"�����'�����"�������*�!��"�&�����"��������������(�����"����%%����"�������������%���������� ���;��(�����) �"? "������%%��� '��(� ����� ��(�����"�����������'����������(���������(������!���������������(����������+�������� !�!������ ������%����"���(����!!�������������8����'������!"��;��(��������������������!����+ ���(�����@"������������&����������������!���������� ����������� � ������!!����+ $���������� ��"��"�����&�!�����������&��������!!������"��"�����&�!���������A!����������+$��B"������'"�������������%������������;����!�@�*�����(�������!!���!��&������(���������� ����!���� � �� ��������� !��"%����� ���� �;�"!���� �������"���8"�������������������������!!����!��������������� ��������&� � �;������%���� �� ��(����� �!���� �����;��(����� !��%���� � �;��(����� !"(��B"��+ ;������!!��������/!���������������!�����������*���!��������!!����!����� ������ ����!����� ����� !��"��"�� ��'����&� 2 ���@ ��!��"��"�� �*� ���!���� �� ��'������ � �� ���'��� !"� ������B"�!��� 2 ���� !��"��"�� ��������&� 2 �*� ���!���� ����B"�!��������(��������������%������(�������/+

�� B"�!�� ��!� �� !� @ ���"���� ��� !�'"���� ���(����)�����%%��� "� ��'������ � �# C���"������"! �����%�������� #�����'D �� "����%%���� ����� �!�����%���� �� "���(�����!����!��"��+��@&��"�����@�����%%���"���(�����!���E��� ��� �����%%��� "� ��'������ �� �!�����%���� ����(����� ��� ������&� ����!��"%���� ����� ����� &�!�����+�����%%����B"�!�����'��������!�����%����!��8��!!�(���������� � �"��� ����� ��'������ �� � �# ����� � B"����!&��"�����+ ;��'������ � �# !&��"����� �� B"�!�� ��!� !�(�!�!"�������"!���%������(����������"���!��!���&���!���*� ���!���� �� �������� ����� ����� �*� &��'����������������������*�����(��!��"�&�����;��(�����+������������������%%������"���'������������#���*��'�

Page 10: slam robotic navigatin genetic localization

!�����&�"���������%������������%%�%�����*����!��������"���� �� ����� �����"�� � �������� �� ����!��"%����������� ����;��(����� ����"!�����+ ;��'������ @ !����!&��"����� "!���� "� !��"������ ��(����� �*������$��9��A���'� �*� ��!�� �� "� ���'���� ���� !�"��� �� @���������"!���������"���8��(�����+

F"�!����!�@!��"��"�������!�'"��������)

� �����������������������������'�����������(������ ��!������'����'������'�������� �����%�������"������������*���!���/����*��'����"����

���(�������!!���������� �� B"���� �������� ������� "� ��'�������� �!�����%����

���'����(��������!��"��"�����B"�����������!��"���������

� �� B"���� �����%%� � ���� !����������� �����"�� ��� ��!��"���������!���E������������������B"�!����&�������!�

� ��!�!�����������������"!����� �;��������� �����!�� "���� �������%���� !"��;"!� ���

!���E���!&��"�����

���!�@�������������������!�����%���������"!�&�+

Page 11: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������

������ ����������������

������������������� ��������� ������������������ ��������������� ���� ������ ������������� ����������� ������� � ������������ �� ��� �������� ��� ���������������������������� �������

����� ����������������������������������

������������������������� �������� ������������������������ ������ �������������������������������������������� ������������������������� ���������������������������� �������������������������������� ������������������ ���

�������������� ����������������� �����

Page 12: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

������������������������������ ���������������������� ���������� ������ ���������� �� �� ���������������������������� ���������������� � �� ������ �������� ��������� � ����� �� �������� ������������������������� ���� ������� �� � � ������� � ��� ������ � �������� ���������������������������������������������������� �� ���� ���������� !�� � ���� ������ ������������ �� ������ �� ������ ������ ����� �� ������������ ������������ ��������������������������� �� ����������� ����� ���������� ��� ���"��� �����#� ��� ���� �� ���� ������ �� �� ����� ����������������������������������������������������������� ������������� �� �������� ������� ��� �������� �������������������

��������������������������������������

�������� �������������������������������������� ��� ���� ������ �������� ���������� ������ ��������������������������� ���������$�������������� ������%���������� ������� ���� ����� ���� �� ����� ������� �������&������� ������������������������������������������ �� � ������ � �� ������ �� �� ������� ������ �� ���������������������������������� ������ ����������������� ������� &� ������� ������ ���������� ���������������������������������'�

�#( ��������� ��������

�� ������� ���� ������ �� �������� � ����������������������������� ����������������� �������������������������������&���� �������������������� ������ ���� ������������� �������� �� � ���� �������� �� ��������� �� ��� � ���� � ���� �� ���� ���������� ��� ��������� ����������������!�� ����

)

Page 13: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

� ������������������������� ���������������������������

)# $����� ������ ����������� ��� ����' �� �������������

�� ���������� �� ��������� �� ������� ���������������������������������� ������ �����'������� & �� ������� ��� ��������� ���� ��������� ������ ���������� ����' ����������� ��� ��������� ����� ����� ������ ���� ������ �� � ��� ������� ���� ������������� ���������������������������������� ��������������������������������������������� �������� �� � ���� ���� �� ������� ���������� ��� ��������������������

*#���������������������������

�� ��% �������� ����������� ������ �� �������� � � ������� �������������� ���� ������� �� ��� �� ����������������������������� $������������������������ ������� ��������� ��� �� �������� ������� �� ����������������� ���� ����� ������ ������ ����������� ������������������������������������������������+��� ��������������������� ��������������������������������������

,#�������������������������������

-�� ������� �������� �� ����. ��� �� ������� ������������� ����� ����� ��% ������� ��� �� ����� ���������������� ����������������� ������������������������������������ ���� ���� �������������&���� ���������������� �������������������������������������������������������������������������������� �� ���� � ������ ����� �� ��� ������������������ ��������������������������������

*

Page 14: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

/#$����������������������������

0� �������������������������������������������� ����������� � ���� �� ������ ��� �� ������� ��������������� ���������� �� ����� �� ���� �� ������� ���� �� �� ����� � ��� ���� ������������������ ��������� 1� �� � � ���������'� �� ��������������������� � ����� ������� �� ���� ������������������������������������ ��������

�����������

0� ����� ������� �� ����� ����� ��������� � � �������������� ���������������� ���� �������������������������� ���������%��� �������� ������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������-1&"-�����1����������&2����#���� �� � ���� �����������������������������������������3� ����� ��� ������3� ������� �� ������� ���� �� ������ ��������������������� ���������������������������!��������� ��� ��������������������� ���� �� ����������� ������ �������� �� �� ����� ��������������������������������� �����������!����������������������������������� � ����������� ����������� ���� �� ���� ��� �������� �� �������� ���������� �� ����� �� ������ �� ������������� �������������������� ��������

��������������������

4 ����������������� ����������������������������� ������ ��������������� ������� ���� ��������� ����������� ����������� �� ������������� �� � ������� ������������������������������� � ��� ����� �������

,

Page 15: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�� ������������ ����� � �� � �� �� ��������� � ������������ ����� �� � ��� �� ����� �� �� ������ ��������� ��������������� ������������������� �������������������������� ��� ����������� ��� ���� �� ����� ����������� �� �������������������� ������������������������ ������������������������������� � �������������� �������� 1��� �� ����� ���� �������� �� ��������������� �� �������� ����� 0������ ������ ������� � ���� ���� � � �������� ��������������� ��' ������������ ��� ���� ������� ���� ������� ����� 5����������������� �� ������������������������� �������'����� �� � ������������ ��� �� ����� �� ������������� ������ � ������������������������������������ �������������������������� ������������������������!�� �� ������ ��� �� -1& ������� ��� ���� ����������������������� ���������������� �������������� ��������������������������� ���������3������3 ��� �� ������� ��� � �������� ���������� ������������ &��� ����� ���������� ����� ����� ����������������

�����

�� ������� �� ����� �� �� ����� ���� �� ������ ���������� �������� �� � �������� ������� ���3&�� ����� � ������������ ��� 6������3 "&�!6#� ���� �������%��� ���� �����&�!6�������������������������� �� ������� ���� ��� ������ ����������������� ���������7������� ���������������� ����� ������������������������������&�!6������������������ ��������������. ������������������������������������� �����������������������������������-� �������

/

Page 16: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

!�"���������#��������������������������$����

������ ��������������� ������������������������ � ���� ���� ���������� �� � � ������ $��� ��� ������������ ��� �� ����� ����� ��������� � ��� ���������������� ���������������������� �������2������������������������������������������������������������ ���������������������������� ���������!���������������������� ����������� ��� �� � ��% �� � ��� ����� ���� ��� ������������� ��� ����� ��� � �� ������������ � ���� � ��������� ����� ���8��� ������ �� ��������������������.�� ����������� ���������'�������������������������� �������� ����� �������� $��� ������������������������������������������������������������ ������������������������������'����������������������������������� ��������������������������8������������������9����������� ����������������������8���"(45&#�����������������:���&����-��:������8����2���������� ����� ���������������� ����������������������������������������� � &��� ���8����2���������������� ������� ������� ��� �� ������� �� �������� ������� ���� � ����� �� ��� �� �� � ����' �� ������� ����������������� ����� ��������������������������� ������� ��� ������ �������� :��� (45&�;��������������������������������������������� ��������������������������������������������������"���������� ����<6!����� ������2#�������(45&��������������� ������������������������������� ������������������4 ������������������������������� ��� �� ���� �� �� ���� ������� ���= �� ��������� �� ������� ��� ������������� ;��� ���������������� ��������� ���������'�������������������������������� ���������������� �����%������������� � � �� �� ������ �������� �������������-�������� ���������������������� ���������� ����

>

Page 17: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������������������������������������������������� � �������������������������'��������������1�� ��� ������ � �������� ��� � ����� ������� ������������?����������� ���������� ���������%�������� ��� � ������� �� �� ������� &���� ������������'����(45&�������������������'������ ����������� ��������� ����@������������������������������������ �������-��(45&����������� ������ ������ ��� ������� � ��� �� �� ����������� �����������������������������������

A

Page 18: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������

!��������������

����� ���� ���� ��������������������� ������������������-������������������������ �������� ������ ���� � ��� �� ���� ����� �� �� ���� �������� ���������������������������������+�� ��������������������������������������'����������� �������������& ���������������������������� ��������������� ���������������������-��������������������������������������������������5������������� ���� ������������������������� ��������������� � ������ �� ������������ �� ��� ������� � �� ���� � ����� ��� � � �������������������� ��������� ������&��������� �� � � ��� �� �� ��� �� � ���� � ��� �� � ������������������

��%�������&�������

����� ��)����������� ��� ������� ������������������ � ����� �� �� � ��% ������� � � ������� ���3��������3 �������������� ����������������������� � �� ������� � ����� �� ����� �� ��� �� ������������������ �������!� ������� �� ������� � ������� ��� ����������� ����������'��������������

B

Page 19: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

-�� ��������� ������ ��������� �� ��� ������������������� ���������� ������� ����������������������� � ��� �� ������������ �� ������ � ������� �������� � �������� ����+ ����� � ������� � �������������� � ��� ����� ��� �� ������ ��������4 ����� ����������3����8��������3����+����� �������������������������������������� ��������������� ������������������������� ������� �� � ������������ � ����� � ��� ������� � ������ �� ������.��������������������������������������������� ���% ���������� ��� ���������� ��� �����������������������������������������������������3������������3� 1 ��� ���������� ��� ������ ��� ���� ������������������������������������������������������ 1���� �� �������� ���������������� �� ��������� �������� �������� ��� �� ��� � �����������.

� � ������������� ������C� ��������������� �������� �C� �������������������������� �C� ����������� �������������� �C

��������� ������������������������ ���������� ������������ ��� ����������� �������� ����3��� �3����� ��� �� ���������3� �� �3�

D

�������������� �����������������

Page 20: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ������������ ��������������������

;������������3��������3�������������������� �������� ������������� ��� ����������� ����� ���� �� �������� ������� ����� � ����� ���� ������� � �����������;�<;!�������������!-4�"!�����- �����4�2���� �2�����#� �� ���� ��������� ������ �������������� ���� ��������������� "E��#� !�� ��� �������������������3���������������3���������� ����������������� �������������� ��������������������������� ����� ����������������������%��������������������������������������� �������������������'�����������������������������������'�5������������������������ ������ �������� �F �� � � ������ ������ ������� �� G� ������ F ���'��������� �� �� ������ ���� ����� �� ������ �� �������������G��������� ���������������������������������������������1������� ������������� ������������������������������� ��������������������� ������& ���������� �� ����� �� ������ ��� ��������� �� ��������������1������������������ ����������� ���������;���� �������������� �� ����������� � � ;� !� ����� � ������� �E� ��������� �� ��������������'���������E���������������� �� ���� ��� ������ ��� �� ����� � �� � ������������� ������������ �������������

�E

���������������� �������������������������������

Page 21: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ��)�)�������������������������������������� "�# ������� �� ���������� ������� �� , ������� �� -��������� �������� �� ��������"�#������ ��������%����� � B � ��� ��% ����� � /� ����������� ����� ���������� �������*)H������������'����������������� ������������������"�#��������������������� � ������ �� � ��� ���������� "��� ������������������# � ����� ������ <� ����� �� � ������� � ���������� � ����� �� ����� ��� �� "�# ����������� ��� �������������������������������������� ������� �������� 1� ������� �� "# ��������� ��� ������������������)���"��������#�� ����������������������������������������������� ����� ��� ��������������� ����������������������� � ������ ��������������� �� ��� ������ ��������� �������� ������������ ��������������������$���������� ��������������� ����������)I ������� ����� �� ������� � �������� ��� ���������������������*I�������������

��

Page 22: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������

&�����������-����

��������������

����������"����������������������#������������������������ ������� �� ���������� ������� �� ��������������������������������������������.�������� ��8���������������������������������������������� ������� � � ��� �� � � ������� � ������ �������������������������������������"������������������# �� ������� �� ������������� �� � ������������������������������%��� �������������-������������������������������������������������������� ���� �� � � �� ���������� 0� ��������� ��� ��������������������������3����8��������3�������������� ��8���������������������������������� �������� ����������������'�����������������������"J�2��������#��������������������� ��������6�����������������������������������.�����������-1&������������������������������������ ����������������������������� �������� ������������������������� ����� ���������� �� ������� �� �������� �� ����������������������������������������������� ��� ��"��������� �� � ����� ��������� ��� � ��#� &����� ������������������������������������������������� ������������������ ��.����������������������������� �� ��� ���������� �� �������� �� ���� 1��� �����������������������������������������������

�)

Page 23: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�� ���� ����� ����� �� �������������� �� -1& ���� ������������ ����������� �� � � �� ������ ��� �������������������� ���������� ��������� ������� ��������������� �� ���� �������������������������������������������������� ������������������� ������ ����� �� � ������ �� ������������� ������ ����������������������� ������������������������������������ �� �������� � �� �� �� ����� ������������� ��� �������� ������' �� ����� �� ������������� ������� ��� ���� �������� �� ���� ���� �� �� ����������� ������� � ����� �������� ����� �� �������� ������� ��������� ���������� ����������� �� ���� � ������������������������������������������������������������������. �������� ���������;������������������������ ���������������������������"��������EKE�E�E#��� �������� ������ �� ����� ������� � �E � ����������������������� �������������� ���& ����������& ��� �� �������� ������ � ( ��� �� �������� �����������"��� ����������������&#����� ������ ��� ��� ����� �� �������� ��������� �� ������ ����������������������&� (�����������������������������������������;����������������� ������������������������������������������������������ ������� ��������� ���� ������� ��� �� ������������� ��� ��������� ������������ �� ������ ������������������������������� ��������������� �� ����� ������� ���� �������� "�1$K������� 1�������$������#����������������4������������������������� ����� �������� �� ����� �� � ������� ���� ����������������������������������� ��������� �� ���������� ������������������������������������ �� ����� ��� ��� �������� �� �������������������� ����� ����� ������� � ���� ����������� �� �������� ���� ����� �� �������� � ���������������� ������������ ��������������� ���������� �� ��������������������������������������������������� ���������� ��� �� ���� �� ������������������� �������������������������������'����������������

�*

Page 24: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

� ��������������'������������������������������������������������'�������� ��� ����������� ������� � ��������� ������ �� ������� �� ��������� ��� � ��� ��������� ������ �� �� ���� �������� ���������-���������� ����������������.

� ��������������� ������ � ����� ��� ��� ������� ��� ������������������L

� �� ������ � ������ ��� ������� �� �������� ��� �������������������� ���������������L

� ������������ ������������� ���������������-��2�������������������������������������L

� ���������� ������������������������������������������1-�1L

� ����������� � ����� ���� ������������ ����+ �������� �������������?8 ���������������������������

���%������������������������

�� ������� ��������� ����� ��8������������� �� �������� ���� ��� �������� � ���� ��������� ��� ���������������������������������������������<���� ����������������������� ����������������� �� ��� ��� �������� �� �� �������� ������������������������� ��� ������������������������������������� ���������������������������������� ������������� ����� ������� ���� � ��� ��������� �� � ������� �� �� ���� �� �� ����������� ��� �� � ����������� ������� � � ��� �� ���������� �� ������������������ �� ����� �� �������������� ��� � � ����������-������������������������������� ��

�,

Page 25: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

��� �� ���� �������� ��� � � ��������� ������� ������������� ������������� ������ �� ��������� �������������� ��������������������������������������������������� ��� ����� ������� ���������� � ������� �� �� ������ "J� 2� �# �� ��������� ������������. ������������ �� � ������� �� � ������� �������� ����������� ��������������� ����������� ��������� ���������������������� �� ����� ���������������������� �� �� �� � ��� ��������� ����������������� � � � ��� ��� � ������ �� ����� � ������������� �� ����� �� ������ �� �������� �������������������� �� ���1"J�2#�������������������"J�2# � � ��� 1�"J��2�# �� ������ �� ��������� "J��2�# ���������������� ��*���

�� ������������������������������ ���������� � �� �� ���������� ����������� �� � ����������� ���� �

�������������������������� ����������� �� ��

�/

�������

Page 26: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�������� � �������� �� � ��� 1������������ � 1��0����� � ������� �� ����8���������� �� � ��� � �� �

�������� �� ��� � � ����� .

;��������������� � �� ������������ ���������������������������� ����� �������������������������8����� ��� � � ��� .

&����������������� �� �������������������������� ����� �������� �� � ���������� �������� ����������� �� � ��� ���� �� ������� ��� ���������� �� ��� ���� ������ �� ������ � ������ �� � � ���� ������� �� ; � ��� �� �������������� �� � ��� ����������� ������������� ��.

����� ����������������������������������� ��.

��� ��� �� �� �� � ��� ���� � � ��� ��� � ������ & ���� �

�>

Page 27: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������� ��� ��������� ������ �� ��� ��������� �������������������� ��� � � ���� �� �������� ��� �� � ������������������������������������������ ��������������� �� � ���� ��� �� ����� �� ������������������ � ���� �� �������� �� ������ �� �����' ��������������� ������ ������������1���� ���������� �� ������� �� ������� ���� �� ����� �� ������������ ����������������������������������������� ����������������������������� ���������������� ��������� ��������������������������������������������������� ������������+���� ����������������� � ��������� ������� � � ������� � ��� �� � ������������������ ������� �� �������� �� �������������������� ��������� ���� ��� ��� ��� �������������� ��� ���� �� ����� ��' ��� �� ����� ���������������������������������� �����������������������������������������������

�������������

�������������� ����� ����������������� �������������������������������� � ����.�������� �� ��������������������������� ��������������� ������������ �� � �� ����� ������� ������ ���������������� ��� �� ����� �� � ��� ���� � ���� ���������������� ������������������������� ������������������� ��������������������������<��������������������� �������������� ������������������������������������������+��������������� ������������������������� ������������������ �������������������� ����������"������ ��*�)#�

�A

Page 28: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���'����� ���������������(��

��� �������������������� �����������������������������������������������-�������������������������������� ������������������� �������������� ������������ �����������.

� ������������� ����'8����'. ������������� ������� ������ � ����� ���� ������� ����� �������� ���������������������������������������� ���������������������������������� �� �����������������������������������L

� ������������� � ���8����'. � � ��� ��� �������������������������������'��������������� ��������������������� �������������� ���������L

� ������������� � ���8� ���. � ��� �� ��� ����������� ��� �� ���� � ���������� �� ��������������������� ���������� �������� ��� ��������� �������������������� ������������������������� ����������������������������������������������������1��� � ������������������� �����������������3��� �� ����3������ ���3������ �� ����3�

�B

����������������������������������������������������� �����

Page 29: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ������������������������������$�$������

� ���� ���� ���������� ������� ��� ��� �� ����� ������������ ��% �������� ���� � ��� ��������� ���������������� � ���8�8� ���� M������������ �� �������������������.

8�������������������������������� �� ����������������� ������������ ����� �����������������������L

8��������������������������������������������������������������� ������������������������ ���L

8������������������������������������������� ����

� �����������������������������.

�#�������������������������������������������������� ������������L

�#������ �� ����8������������� ����������+�������������������������������� �����������

<��������������� ��������� ������� ������ �� � ������������ ���� �� � ����� ���� ����� ������� � ������������ �� ����� ������ �� �� ������ ������������������� ���������������������������������� ��� ���E ���� ����� ����������� �E�, ���������������������

�!�)�����

��� ����������������� �� ��������������������-�!&6 "-���� ���?8 � ���� !�������� ��� &���6�������#� $��� � ��� � ������ � ��������� "J�2# ��

�D

Page 30: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�������������������� � ���������������������������� ����������������������������� ���������� �������� �� ���?8 � �� ���������� �� ����� � ��� � ���������� ���������� �� �� ������� ��� ���� �� �������� ��� ����� ������ � ��������� �� � ��������� � �������� �� �������� � �������� �� � � ��� ����������� �� ��������� ��� �� ������� �� ��� ����� .

8����������������J8����������������28���������������� �

�������������������������������� ������������������� ����� ��� �� ����� ���� �� ����� ������������������������������� ���������������� � ��������������� ������� �� ������ ������� ��� ������ ������� �� ������� ����������� ;� ���� �� 3�������?���3�������� ����������������������������������������� ����� � ��� ������� ������� �� ��� ���������������������������������������������������������������� ������������-��2���������������-��2����������� ����������������������������� ����� �������� ������� �� � ��� ���� � ���������� ���������� �� ��� �� ��� ����� �������� �� ��������� ���������� �� ���� ���� �� ���������� ������������� ������������������������������0��������������������������������������� ����� �� ��� ������������������������ ���� ��������� $� ����� ������� �� �������������� �� ���� �������� �� ������ ����� ���������� � ��� �� ���������� ������������� ������������������ ������ ������ ��� �� ����������������������� ���� � 1����� ��������� ��� ����������� �������� ���������� ����������������������������� ����������������������� �� ��������� ��������������� ������ ���������� ���� � ��� �������� ������� ���� �������� ����������� � �� �� ���� ������ �� ���� �� �� �����

)E

Page 31: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ��� ����� ������ � ������ ��� �� ��% ����� ��������"�������������'#�

�*����&�������&�������

������������������������ ������������������������� �������������%���������������������������������������� ����������4����������������� ������ ��������� ������������������ � ������������������� ��������������������������������� � � ��� �� � ��� �� ������������� ������� � ������ ����������3������'3����� ����������������������������� ������������� ���� � ���� � � ��� ��� �� ��% �������3���� �� ��������3 � � ������� ;� ������ �� � � �������������������������������������������� �������������?8 ����������������� ��*�*�

)�

�������� ���������!�������� �����������������"���#���������

Page 32: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� �� ���� ��������� �� ������� �� ����������������� � �� � � ��� �� ��������� � ���������������������������������?8 ������������� �������������������� ;�������3�������?���3����������������� ������������������������������������������� ���� �� ������ � �� � ��������� ��� � �� �����"������� ����� � ��� ��������# ��� ����' ��� ����������.

�����������������N������������

!���� �� ����� ������� � ������� � ���� �� �������������������������������������������������? �������������� ���� ����� ������ ���� ����������������� �������������E����������������������������������� � ��� ���� � ��� ������� �� � ��� �������������������������������������� ���

))

������$

Page 33: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������� ������ ��� �� �� ����� �� ������ �� ������������������������ .������� �� �������� ��� �������� ����� ��� �������� 3������3 ���������������?8 ���������������������������������� ��� �� ����� �� �� �� � ��� ��������� �� 3� ��� ��� ���3������� �� ��������������������������������������� ��� ���� ���3����� �� ������3 �� � ����������� 4 ��� �� � ������� ��������� ���������������� �������������� �� � ���������� ���� � ���� �� ��������� �� �������������� �� � ��� ���� ��� ��� ��� ��������'����� ��� ������������������������ ��������+������������������ ������������������ ������� ����������;������������������'����� �� � ����� �� ��� ��� ������ �� �������� ����+ �������������������� ���������������������������������� �������������������?8 ����� ����������������������'���� ������������������������������������������������ �������������������?8 ���������� �� �������� ��� ���� �� ��� ������ �� �������� ���������������������������������������������������?8 ��4 ������������������������ ��������� ������������� ����� ������ 1� ����� �� ��� � ������ ���� ��% � ��� �� ����� � ��������� ����������������� � ��� ����� ����+ �� �������� �� ���������������������������� ���%�������������������������� ������������������ ����������������������������� ���%������ ��������������������������� �� ���� ��% ��� �� � ��� �� � ������ ����������������������������������& ������������������������������������������������������ ������ ������ � ������ ��� �� ����� �� � ��������������������� �� �������������������������� �������� �����������.

)*

Page 34: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

��� %�& %�' ������ �������������������

���������;���� ������ ����� %�& ���������� ����� ��.

����� � �� ����� %�& ������� ������

�������� �� ����� %�'

����E �������������

�+����&�����

&� ������������������������-���� ������������������� �� ����8�������� "-�1# ���� ��� ������ � ����������������&("& ����8(����#����������� �������������� ������������������������� ����������������E�������������������������1��������������������� �������������-���������� �� ��� �� ��������� �� ����������� ��������������������-�1�� ��������������������������������������-������������������������-�1�

),

������(�)�����)*�������'�����

Page 35: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������

$����������

0������ ����� � ������� � ����������� �� ����� ��� ����� �������� �� ����� ��������� ���� ����������������� � ���� ��� ����������� �� � ������������������������ ���������������������������������� ����������������������������� 5��������������������������������������������������������������� ������������������������������ � ������ ���� �������� ����� ������ �������������� ��� ����� � ������� ������� !�� � ������������������������� ����������� ������������������������������������������� � ��������� ����������������'����������%�������� ���������������� � ���� ������������������ ����������������'� ��������� ��� �� �������� �� ���� ��� ������ 4����� ������������ ������ � ����� �� ����� ����� �� ��� ����������� ��������� ��������� ��� �� ������������������������+�� ��������������� ������������������� �� �������� ��� � ����� ���' ������ ����������������������������������������� ��� �� ������������� ���������� �� �� ��� ������������ �� ����� ���� ������������������� �� ���������'����������< ����� �����������4������������� ����� ������������������������������������������������� ���������������������������� �� �� ����� � ���� � �������� ��������������� ������������� ��� �� ���� � �� ��� �� � ������������������ 1��� ����������� ������ � ��������� ������������

)/

Page 36: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

��"�����������

�������� ������������������

;�� ����� ���������� � ������ ��� �� ������������ ��������� �� �������� �� ��������� � � � �� ����������������� ������������ ������������������������ �������� ���� � ������� ��� � ��� � ������� �� ��������� ������� ����� ��� ������� � ��� ��������������3������3�������������������������������������������� �� �������������������������'������

)>

����(�������������������������� ��+���#�

Page 37: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

������������������������������������������ ���������������������������� ��������� ����"��� �������B����#�������������� ����������������������������������� � �AI� �� ������ ������+ ���������� �� ������ ����������'���������������� ������������������ � ����������������� ����������������'���AI����� ��������� ����� �� ������ �� ����� ������� ����� ������������������������������������� ������� �� � ��� ���������� ��� ����� ����������� ��� �����������������"��������#������� �� ���;��������� ��� �� /�*�) �� ����� ������' �� ���������� �������)����+���������������������������������� ������������� ��������������� ���������' �������� ��� � � ������ ����� �� ����� �� �����������3���?8����?���3������������� �� ������������������� � ��� �� ����������� �= ������� � ���������������������������������� ���������������!�������� �� � ������ �� ��������� ���?8����?�������������� �������������������������������������=���������������� �����������������������������������������������

�������� �,����������

1�� �������'����������������/������������������� �� �������������� � �������� ������� ������������� �� ����� � � ��� ��������� �������� ������������ ����� ��� ����� ����������� �� �� ������������������ � ����������� ��������������1����������������������������� ������������������� ��������� �� �������������� ���������� ���������� �� � � �� ��� ��� ����� ������� ��� ����������� �� �� ������� � ���� �� ����� ������ �� ���� ��������� ������ ���� ������� ��� ��������������� ���3��' ��������3� �� � ��� ���� ����� �� ���������� ���������� ������� �� ����� ������' �� ������ ��� ������������������������������������� �������+��'������������������

)A

Page 38: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���%����������������������

� ������� � ������������������������������� ����������������� �������������������������������������������.

�#����K��������O����"#

)#��������O����K���������"��������O���������"#�����#

*#�����O��������"��������O����#

,#��������O�����"�������������O����#

/#���K�������O��������O�������"�������������O����#

>#� ���O�����"���#

A#��������O���K��������O����

&� �������������������������.

�.������������� �������������������������������3����3

).����� ����� ������������������������������������������"-����������#���� ��������'��������������������� ������ "��������O���# � �� �� ����� ������������������"������������� ��������#������������

*.�������������������������������������� ������� ������' ���������������������3���?8����?���3�;����������������������������� ����������������

)B

Page 39: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�����������������+������������������������� ����������� �� �� � ����� ���������� �� �����������������������������������

,.����������������������� �����������������

/.������ ����������� ������ �� ,�� ,�)� ��� ��������� �������������������������������'������������������� & ��� � ����� ������� � ���������� ���������������������'��������������� ���

>.�������������������������������������������/#

A.����������������"��������O���#���������������������� "���8����?���#� � �������������� ��� ������������������� ��������-�������������������������� ������ �� �������� /� �� ����' � ��� ���������� ��' � ��� � �� �� ����� ���������� �� ������������������������������������������� ����#

)D

Page 40: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������

!������������

��������� �� ���� � ����� ��������� �������������������� �� � ����9�� �� ���� P�����Q ��������������� ������P1��2�8&���Q"����#���3�����3�������� � ���� � ���������' �� �� ���������������� 3����8��������Q ����� �� �� ��� ������������������������������������� ������������������'�������������������������

�����������������-��#��$��� �

� ����������������������������.-��#��$��� �/

0������������������������������������ ������������������ ���������������������9�������� ������ ������ ������������� ������ ����� �������� ������ � ������ ���������� ��� ��������� 1������ ��% �������� � ������ �� ����9�� � �������������� ������� �� ��� �������� �� ����3���� ����������3��������� �������!1������� ������������� �� ����������� �� ����9�� 3���������3 � ����������������������9����������������������� ���� ������� ��������� ����������� � �� �������������������

*E

Page 41: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�����������������-��#��$��� �

1��2� � � ����9�� ������ � � ������ �����8���� ���������� �� � ����� ���� �� 3���� ����������3� ���� ��������� �������� ������ �� ���� ������� 4�1@�1�1��2� � �� ����� �� ����� �� ���� ��� � �� ���� ������������ �����%�������������������� ������ ���������� ������� � ���������� �� ���� ��� �� 3����������3� ��� �� 3��������3 �� ������������ ����� ���������������������������������������������9���� ��� 1��2�������������� ����������������� ���.������ ����� ������� ���� � ����� � ��� ��� ������3���������3������������&���� �3��������3��1��2������������� ���������������� �������������������� �����������������8������ ��������������������� ���� �����1��2� ���� �� ����������� � &���� ��� ��������

*�

����(���������� �������

Page 42: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������� ��������������������������������������������������� �����������������������������9���� ��� � �� �� ��� ����������� ��������������������������� �� 1��2� ������� ��������9��� 1��2� ������� ��� �� ��� �� ������ ������� �� ��������� ����������� �� 3�����3 ��������� �� ����������� �������������9���� ��"�����������#������ ��/���*��������� �� ����� ������� �� �� ������ �� � �����3���3������� ������� ������3&���3�

*)

����(�����,��� ���� ������������������-���-

�������������� ����

����������

��������

�����

�����

������� ������������

����(�����,��� ���� ������������%���

�������������� ����

����������

�����

�����

�����

������� ��������������� ����

������� ������������������

Page 43: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���0���������������������

��3�����3������������������� ��������������� ���� �� ������� �� ����� �� ����� � ������ � �������������3�� ��8��� ��3�� ������� ���������������� �� ������ � ������ � ��� ���������� ��������������������������������� ��������������������������������������������������������� �������

������������(�� �������

������������� ��� ����� �������������� ������������������������ ��8��� ������ ���������������������� ������������������������������������������������������������������%������� �������������1� ���� � ���� ������ ��% ���������� ���� ����� ���������*����������������������� ��������������'��������������������� �������������8���������������� ������������ ������ �� -����� �������� 3� �����3 �������������� �� �������� ����� ������� ������� &���������� ���� �� ����� ���� ���������� �����������������������3�����3���������������� ��������������� "� ���� ��� �����# ���� ����� ���� �� ����������� ����������� ������������������3�����3������ ����������� ��� � � �������� ����� ��� ��������������������� ����������������1����������� ���� ��������� 3�����3 � �������� � � � �� ���� ������������������������������������ ����� ����������������������������������-����������� ����������������.

8 ��������������������������������������������L8 ��� ��������������������������������� ����������������������������L8�� ��3�����3������������������������ ������������

**

Page 44: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

1��������3�����3������������ �������� ����������������������������������� ������������.

*,

����(����������-�������-

����(�����������-����- ����(�����������-�����-

Page 45: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

8 ��������3����3������������������������������������������������ ������������������������������������L

8 ��������3���3��������� �������������������� ���������������������������� ����������������� �������������������� ������������������������������������������������1������������� ���� ��������������������� �������������' 3���3 ������������� ��� �� �� ������������.

8E�*>�RK������������RKNE�*>��

,����RK������������RK

��

,����

����� ����� ��� �� � ����'������ ������� ��-����������� ��������� ��������� �� �������' 3����3� � �����������������.

8�����������������������������������������������3����3�������������������������-����L

8�� �� ������������������������������������ ����������������"�������������������#L

8���������������� ������������� ���� �� ��� �����������L

8�������-���� ������������������� �����������������������'3���3L

8�����������������������������-�������� ����������������������3����3L

8�������� ����������������3����3���������������������-�����

*/

Page 46: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

*>

����(���$�����������.�������-����-� �����(/����������

Page 47: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

*A

����(���(�����������.�������-����-� �����(/����������

Page 48: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

*B

����(���0�����������.�������-�����-� �����(/����������

Page 49: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

*D

����(���1�����������.�������-�����-� �����(/����������

Page 50: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

,E

����(���2�����������.�������-�������-� �����(/����������

Page 51: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

,�

����(���3�����������.�������-�������-� �����(/����������

Page 52: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�� ��������� �� ������. �� �� �������� � ��� ��������$ ����� 3�3 ��� � ) ���������� ���� � �� ���������� � ��

�������������������3����3� �) ��)��)��)� ��������������������-����.

� ����)�)�����)�

)

����������� ���������.

������)�

���������� �� ���������� ������������ ���� ������������ ������� �� -���� � ����� �� ��� �� ���������� � ������������ ������������������������������������������"���8����?���#���������� ����� ������/E����������������������������������������������� ���� ���� ���� ���� ���� � �� ������ ������������������� � ������� /�)�,� /�)�/� /�)�>� /�)�A� /�)�B/�)�D��������������� ����� ���� �� ��������������������������������������������� ���� ����������D���������������������������>)������������ �������� ����������/�;�����������������������������-�������� ������������������������������� �������� P���Q� &� � �������� �� -���� ����� �������������� �� � ����� ���������� �� � � ����� ����� ������������������� �����������������������������������8�����������������3�������3��� �� ������ ���� ������ �� �������+ ������ ����� �������������������������������������� ������������� ������ ����������� 4�������� �� ������� ��3��������3 ���� �� ��� ��� ����� ����������� �������� �������� �� ����� "������� �����' �� ���� ���� �������������#� ������� � ��� ������� ���� ���� ������������������' �� � ����� � ���� ������������� ������������������ ������������' ������ � 3������ �����������3��������� �� ������8� ������� ������� ��������� ������������� ! ������������ �� � ���� ����� �� ���� ��

,)

Page 53: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

��������3� �����3"����������������������������������#��� � � ����������' �� 3��������3 � ���� ��� ������ ������ ������ ��� �� �� ��������� 3�����3 �������������� �� � ���� �� ������ ����� ������� �3�����33� �����3�������������������������������������� �� �� � � ������������ � ����� ����� ����������������� ����������������������'�����������&��������������3�����3-������ �������������������� ������� ���� ����� �������� ������ ��� �� �� � ������������� 3�����3 �� �������� ��������� ������� <������������� -�������� �� �������� ���������������� ���������� ������ ������ ��� �������� ������6����������������������������� ���������D8����� ������ �� ������������� ����������� �E�,>8E�,A ��������� � ���� ������� �� ������ ������������������� ������� ����������������������������&����������������������������������������� ����� � ������� ����� �� ������ "������� ���������#� ������ � �������� ������ �������� �������������� ���������� �� ��� �� ����� ������ ����� ����� ������������� 1� ����� � ���� -����� �����������������������������������������������'�������������������������������������������.

8� �����������������������8� ���������������8� ������� ������8�����������? �8�����8����������'����������"��������#����

� �� ����������' �� ���������������� ���� �� ����� ��-���������������� �����������������������������������������������������������������������8���������������������������1-�1�;������ ��/�)��E������������� ��� �� ���� ���������� � ������� ��������������� ��� ����� �� ���� ��������� � ����� �� �/E���� �� ����������� �� � ���� �� � ���� ������������������������������������������������

,*

Page 54: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�������������������������� ���/E�����&���������������� ������ ��� �� ��� � �������� �� ����3�����3������������������������������+������������������������������� ����������������������� ��������������������������������������������� ����� ���������� ���� ��� ���� ���� ������� �� � ������������������������ ����

,,

Page 55: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������������������

����������-������������������������ ����������� 4�� �� ������� ��� � �����������@������������ �� �

,/

����(����/� �����������������'��.���� � ���������������

� �!" �����!��� ��������� ���"! �!" ���"����" �����

#$#% &' ( #$#% #$)* !�� �

#$#% &' ( #$++ #$), !�� �

#$#% &' ( #$+& #$() �� �

#$#% &' ( #$+, #$(' ������

#$#% &' +# #$++ #$)% !�� �

#$#% &' +# #$++ #$)* !�� �

#$#% +'# +( #$+) #$*- !�� �

#$#% +'# +( #$+# #$(( !�� �

#$#% +'# +* #$'+ #$%& !�� �

#$#% +'# +* #$#% #$)+ !�� �

#$#% +'# +* #$'& #$%* !�� �

#$#% +'# '# #$+( #$(( !�� �

#$#% +'# '# #$+- #$(( !�� �

#$#% +'# -# #$#* #$), !�� �

#$#% +'# -# #$+# #$), !�� �

#$(# &# +# #$-' #$,# !�� �

#$(# &' ( #$-' #$&+ !�� �

#$(# &' ( #$-' #$,, !�� �

#$(# &' ( #$'* #$&, !�� �

#$(# &' ( #$'% #$)% !�� �

#$(# &' ( #$-& #$&- �� �

#$(# &' ( #$-' #$)* ������

#$(# &' * #$-+ #$,# !�� �

#$(# &' * #$-( #$%+ !�� �

#$(# &' * #$-# #$&& !�� �

#$(# &' * #$-# #$&% !�� �

#$(# &' +# #$-' #$,' !�� �

#$(# &' +# #$-+ #$,# !�� �

#$(# &' +# #$'* #$*+ !�� �

#$(# &' +# #$-' #$,( !�� �

#$(# &' -# #$-+ #$*& !�� �

#$(# &' )# #$-' #$,% !�� �

#$(# &' (# #$-- #$&( !�� �

#$(# ,# (# #$-' #$*, !�� �

#$(# ,# -# #$-+ #$*% !�� �

#$(# ,# '( #$-- #$&+ !�� �

#$(# +'# '# #$-) #$(% !�� �

#$(# +'# '# #$-+ #$(* !�� �

#$(# +'# '# #$-' #$&) !�� �

#$(# +'# '# #$-# #$&# !�� �

#$(# +'# '( #$-# #$&& !�� �

#$(# +'# '( #$'% #$,, !�� �

#$(# +'# '( #$-( #$,# !�� �

#$(# +'# '( #$-- #$*% !�� �

#$(# +'# -# #$-& #$&, !�� �

#$(# +'# -# #$'* #$&( !�� �

#$(# +'# -# #$-+ #$,# !�� �

#$(# +'# -# #$-- #$,, !�� �

#$(# +'# )# #$-' #$,) !�� �

#$(# +'# )# #$-# #$,, !�� �

#$(# +'# )# #$'* #$&, !�� �

#$(# +'# )# #$-- #$(% !�� �

Page 56: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�������� ������������������������������������.

8����������J�2�������������������

8�����������������SKERK )��

8������������������������������������������ ������������������������������������������

8���������� ��������D����������������������������� ��������������������������������������������������������� ���

!�� � �� � �� ������������ ������� ����� ������������������� ��������� ���������������� �������������������������������� ��������� �����������4�������� ������ �� ������������� �� ������ �������� ������������ -���� ������� > ��� �� ��������� ������������ ����� �� ��� ��������� J�2 ����������������������� � �������������������-�������������� �������� �� � ������� �� � ��������������������������

,>

Page 57: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���0������������������������

��� ��������������������������������������������� ������������������������������������������� ������%�������� ����������"���������� �� �������# �� � ����������!����������������������������������������� ���� ���������� ��� "�� ������� ������� �� ����� � �T�� ����# ��� ������� ���� �� ����� "���������# ��� �� ����������� ��� �� �������"���������������� ��F#�

,A

����(������������������

Page 58: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

������������������1�������������������

������� �������������������������� ������������ ����������"B����#� ��������������������������������������������������BEI����������������������������������������������� �� ���3���3����������������������������������������=��������������� ������ � �3������3�����������������������;������������ ���������� �� ������������� � ������������������������������������������������������������!����������� �������������������/�)� �� ���� �� ������������ �� ���� ������������� ���������� ������� �� �� ���� ������� ���� �������������� �� ����� "������ -���� � ����� �����������# ������������� ��� � �� ������� �������� ���������������������������������������������������'������ ����������������������������$������� ������������ � ��������� � ��� �� ����������� ��������������� ������' ����������� �� ������������ � �� �� ������ �� � � ���� �� ����� ����'����������� ���� ��������� ��� �������� ����'���������� ������������1����������������������������������������3���� �3������� ������� ������ ���������������"����� � ��������#��������� ������ ��� ���' � ���� ��������� ������� ������������������� �����������������������������������������������������5��� � � ���� ���� �� �� ��������� �� ������������������ ��� ������' ������ ��������� � ���������� � �� ������� �������� � ���� �� ����� �� ����� �� ��������� ����� �3���������3 ���������� �� � ������� �� �� ������ ���� � ��� "��� �� ������������ �� �� ����������#�&�������������������������������� ����� ����� ����� ���������� �� ���������������� &������������� ������� ���� ������ � ����� ������� ������������� �������������������������������������� ���������� � ��������� 1����������� ��������

,B

Page 59: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

��� �����1��2�8&�������������������������������'�����������������������1������������������ ������������������������������ ���������������������������������������'.

+����.��

���

M��������������'������������@��������������������� �����������������������������������������������������������@�����������������;���������������������������������������������������������������������� ������� ������������������������� �� ���� ����� �@�NN� $����� � ��� �������������� � ������� "���� �� ����� �� �� �������� �������� ��������������?��� ������� ������#�������'��� ����� ���� �� � ��� ������ ���� ������� �������������'��� ���������� 3��� ����3 �� ������ ������������� ���3������3� ���������

�����2������������

������������ � ����� �� ��� ���������� ���������������������������, �������������������������������.

8�������������3����38�������������3���38�������������������-����

���������������3����3������������������� ���������'������������������������������������������ ���� ���� � ��� ��� ����� ������ �� ��������������;����� ��� ����������������������������������������������������������������"���������#�����������������M���/�*�/��������� ��3���?8����?���3����+����������������������������� ��� ��/�*�,���������%������������������������ ����

,D

Page 60: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

� �������� �������� � � ������ ����� �� ��� ��� �������� �����������������������������������������

/E

����(�������������.��������������(�����������������������.���

����(���(�-���!"����!���-����(���$���������4� ��'��"�����

Page 61: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

��������������������������������������

� ��� ������� ��/�*�>����������� ��������������������������� ��� �� � ����� � ������� � � ������������ ���������� � ���� �� ����' ������������� �����������������������

�� ��� �� /�*�A ��������� �� ����� ������ ��� ��������� ����� )/ ������ ������� �� ������������� � ��������3���3������������ ����������������������������� &� ���� �� �� ����� ���� ����� �� ����������������� ������� �������������������� �� � ������� ������ ��� �� ����'� ����� � �� ��������� �������������������%������������ �� ������������ ������������"� ������������������#��� ������������������&����� ������������������������ �� ������� �� ���?8����?���� �� � �� ���������� ���� �������� ������ � �������� ��� ��������������� �� ��% ������ ��������� ��� ����� ������������������������������������ ��������������

/�

(���0����������������� ����(���1���������������� �������#�������

Page 62: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ��/�*�B��������� ������������������������������������3���3����������������� �������������� ��� ����� ��� ��' ���������� �� �������� ���� ����� � ��� �� ���������� �� ����� �� � ��� ������������� ������� ����+ ��������� ��� � �� ��

/)

����(���2������.����������.������������� �������

����(���3�5�����..�.��������)���� �����������

Page 63: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ��������������� �� �������������� &� ��������� ����������������� ��������������� �������� ��/�*�D ��������� ������������ ������ � ��� �������������������-������������*��������� ��������������������������������������� ������������������ ������������������ ��������� ��������������������� ��/�*��E�������������������

������������������������������� -������������������� ������������������������������������������� ��������� ������������ � � ���� �� ���������������� ������������ �� ���� ��� ��� �� ��� ��������������+�����������������������������?8����?������������������� ����3������3� ���������� �� ���������� � �� �� ����� ������ �� ��������������������������������������������� ����������� ������ � ��������� ��� ��������� �� ����������� ��������� �� �������� � ����' �������������� ����������� ����������������������%�����

/*

����(����/��������.������������������)���

Page 64: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����������������������������������������

+--------------------------------------------------------------------------------+| || || || || || || || || || X || XX XXXX || XX XXXXX || XX XXXX || XX XXX || XX XX || XX XX || XX X || XX XXX || XX XX || X XXXXX || XXXXXXXXX || XXX || X XXX || X XXX || X XX || X XX || X XXX || X XXXXX || X XXX || X XXXXX || X XX || X XX || XX || XXX || X || XXX || XXXXXXX || XXXXXXX || X || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || |+--------------------------------------------------------------------------------+

����(�����6������������������������#��������������+������

������ ����+���.��������� ������ ���

/,

Page 65: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

����� ��/�*������������������� ���������������������������'�������"���������������� ���F�#���������� �������������������"����?#�$������������ �����������������������3���3"����������� �� ����� ���� �� ������� � ��������� �� �/8)E

) #���� ���������������������������������������������� ������������ ������������������������������������������������3�����3��������� ���������� ���� � �� ������ �� BEJBE �������� "�>EE�2�#� $������������������������������������������������ ����� �� ����� ���� ������ � ��� ����� � �����������������+����������������� �������������� ����������� ���������� ��� �� �������� ������� �������� ���������������������������������������������������������������������������������� ������ �� ����� ������� ��������� � �������� ������������������������������������������������������ ������� ������������ ��� �� ����� ������������������������� �����������,E ) �4 ������� ��� ��������� � ������ �� �������� �������������� �� ����������� ����� �� ������� ���� �� ��������� ��� ��� ����� ���� ���������� �� ������ ������������9���� ������������������������������������� �������������%����< ������������������������������������������������������������ �������������������������������� ������ � �� �������� �� ��������� ������������ ����� ���� � ���������������������� ������ ��� �� �� ���� �� ���� ������������������� � � � ��� �� ��� �� ������3�������3���������������������������

� ��� ���������� �� ������� �� � ���������������������.

�#��������������3�����3���������������������������� ������������������������������������

//

Page 66: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������� ����������� ������������������

�#������������ ��������������������*B�UBK*E,B�2������� �������������� �������������������������������������� ����������������������������� ������ ��������������������

1��� ��������������������������������������������������� ���� ����� � �������� ������������������������������������������� ����������������������������

0�� �����������������.���������������������������� ��� 3����8��������3 ������ & ���� ����� ��������� ��3����8��������3������������������������������ ����� �������� � ���������

/>

Page 67: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������!

����� ����

��� ���������������� ����� �����������9���������� ��������������&�!6�������������9��������� ���� �������������1��2�@&������ ������������ ����� � ��������� �� ���������� �� ��������������� �� ������������&���6�������������������� ���� ��� ��� ���� � � ���� ������������� <��������������������������������� � ���������������������� ���������� ���� �������� ������� � ������������ � ����� ����������� ��� � ������������ ��������������� ���� � ��� �� �������� ��������L ������������ ��� �� �� ������������� ���� �� ��� &���6������� ����� �� � ���� �� ������������� ����� ��� �������� ������������������������4 ���������������������������������������������� ���� � ������������������������� ��������� �������������������&���6������������� �� ����� �� �������� ���� �� � �� ������������������������������

���������� ��������������������� ������������������������� ����������������������������� ���������� ������������� ��������� ��� ���� ����� ������� ������������������������������������������������ �����������������������

������������� �� &�!6��� ����������� &��� 6������� ������� �������� � ���� �� ��������������������������������� ����� ��������������

/A

Page 68: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

� ���������� �������������'��������� ���������������� � �� ���. ������� ��� ���������� ��������������������� ����� ������������&���6������������������������������������� ������������� ���� ����� ������������&�!6������� ����� ��������������������������������������������������������� �������� � ����������� �� ������� �� ��������� ��� ��������������� ���� �� ������ &��� 6������� �� � ���������� �� � � ��� �� ������� �� ������� �������������������

/B

Page 69: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������

���������3�� ����3����������3�3

<� �� ��� � ��������� �� ��� �������� ���� �������3�������3�������� ���������3�����3��� �������1���������������������3��?3������������3���3��������������������������������������.

8�������������"���������������#

8����������O��������"��������������#

8�"����������2�8����������� 3�������������3#

�������3�������3�������� ��������� ���������������������� �� � ����� ������ ����������� ������������������3-����3����������� ����������������3��� �3���� �������.

8��������������������8�� �����������8���������� ������ ������������ �����������8�������������������

(���� �������������J�2���������� � ������������ ������������-����������� �������������� ����������������������.83��������383����3������� ����������������������

/D

Page 70: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

���������J����������2����������������������������������������������J�2���������������� ���������������������������������

3����3����� �������������������������������������������������3�����3��������3�������3��������� ������ ������������)�����.

8������O����"#8�������"#

�������������������������������������������������� ������������������������������������+����� �������������������������������������3��������3�

&� ��������������������� ������3�������3.

LZGLASM(int popolazione,int num_generazioni,int num_prove,double prob_mutation,double prob_crossing,int num_bit_cromosoma_per_x,int num_bit_cromosoma_per_y,int num_bit_cromosoma_per_r);

���������������������������� ��.

����������K� �������������������������������K� �������� ���������������������K� ������������� ������O� ������K����������'��� ���������������������O��������K����������'������������������������ �O������K� ���������� �����������������������������������J�2���������

>E

Page 71: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

void odometer_error(double marg_x_sin, double marg_x_des,double marg_y_sup,double marg_y_inf,double marg_r_sup,double marg_r_inf);

����OJO���K��������������������������������J����OJO��K�����������������������������J����O2O� �K������������� �����������������2����O2O���K�������������������������������2����O�O� �K������������� ���������������������O�O���K�������������������������������

position localize(scan s1,scan s2,double max_step,double raggio_sensore,int dimx_lookup,int dimy_lookup,double dist_corrisp);

��K��������������������)K� �����������;�V��������������������������������������������� � �������������������3�)3��JO���K������������������������������������O�����K��������������������� �����JO���? �K����������� ������������J�������? �8�������2O���? �K����������� ������������2�������? �8��������O�������K������������� �������� ���������������

��� �������� ������������������������3�������3���������� �� ������������������

8��O�����O��O����"#�����������������������

>�

Page 72: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

3��������3�����2�8����"����1��J2#�����������3����3 ����������������-�����

void lz_glasm_set_scan(scan* s,const LaserProxy& lp);

���� ��� ��������� �� ������ ���������������.

8�����O���RK��� �����RKN�����O���

double lz_err_casuale(double valore_mas);

���� ��� ���������� ����������������������������������������������������3������O��O���3����� ������� ����� �������� ��&3��O�����3�WKE������������������� � ���������������������� �������������� �������� ��� ��������3���3����������������������������������������������������������������� ����������.J�2����������

position lz_posiz_odometro(const Position2dProxy& pp,double margine_err_x,double margine_err_y,double margine_err_r,int err_progr);

���� ��� ����������������������������� ���������������3��������3"������#���� ������3������3������������ �������������'3��3����@�������

void lz_muovi_robot(Position2dProxy& pp,

const double& distanza, const double& angolo, double vel= VELOCITA);

&� ����������� �����������.

>)

Page 73: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

#include "lzglasm.h"....scan s1, s2;LZGLASM lzg; // chiamata a costruttore classe

// definisce la search area usata da glasm, che in pratica// è il modello d'errore dell'odometro in uso (per i tipici// valori di err_stima_..., vedere in "lzglasmdef.h" )lzg.odometer_error(err_stima_x, err_stima_x, err_stima_y, err_stima_y, err_stima_r, err_stima_r);

s1.pos.x= 10.0; s1.pos.y= 10.0; s1.pos.rot= M_PI;

// la prima lettura inizializza il laserrobot.Read();// lettura scansione laserrobot.Read();

// scansione di riferimentolz_glasm_set_scan(&s1, lp);

//funzione "fittizia" che stabilisce dove spostare il robotstabilisci_prossima_pos(&dist, &rotaz);

// muove il robot di "dist" metri e lo ruota di "rotaz"// radianti, poi il robot si fermalz_muovi_robot(pp, dist, rotaz, velocita);

//aggiornamento odometria e lettura scansioni laserrobot.Read();

// eseguo la stima della nuova posizione, con modello d'errore// definito dai parametri err_stima_... ecc.s2.pos= lz_posiz_odometro(pp, err_stima_x, err_stima_y, err_stima_r);

// preparo la nuova scansionelz_glasm_set_scan(&s2, lp);

// lettura posizione corrente tramite glasmpos_glasm= lzg.localize(s1, s2);....

>*

Page 74: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

1������������������������������3�8�3�3�8)3����������������������� ���� ���<��������3�3���������������������������� ������������ �������������� ��.

Tesi C.L.Triennale Tel. in Ing.Informatica di Lorenzo Zampese

Client per player-stage - Vers.3.1.1 del 27/11/2008

uso: c [-12fLscgprvo]

-1 esegue una navigazione pseudo-casuale per testare glasm-2 esegue una navigazione per esplorare l'ambiente-L i numeri saranno formattati secondo le impostaz. locali -f <file> file su cui scrivere i risultati (dati/mappe) -s <int> numero massimo di Spostamenti (prove) robot -d <double> spostamento (in metri) ad ogni passo del robot -c <int> numero di cromosomi -g <int> numero dei generazioni-p <double> modello errore odometro posizione -r <double> modello errore odometro DENOMINATORE rotaz. -v <double> velocita' metri/sec e rad/sec-o <int> tipo di odometro usato per l'esplorazione con 0 odometro 'ideale' cioe' privo di qualsiasi errore con 1 odometro 'reale' cioe' avente errori cumulabili con 2 odometro basato su 'glasm'

1���� ������ ������������-���������� ��3����3 ��J@��� J���������������1��2�@&�������������@����������.

player cfg/simple.cfg &

c -1 -f "miei_dati" -s 150 -d 0.09 -p 0.20 -r 6.0

1�� ���������������������� ��'�/E������������� �����E�ED������ ��� ������������ ����������������������������� �E�)E ��������������������� ���> ���������������������������!���������/E�������������'����� ������������3���O����3��������������������������������

>,

Page 75: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

� ����)��������������������������������.

8����������$ ���������������������� �����-����8���������������������� ������������������� �����-����

<����������� ���.

c -2 -f "mia_mappa" -d 0.5 -v 0.4 -o 0

c -2 -f "mia_mappa_2" -d 0.5 -v 0.7 -o 1 -s 25

������������������� ��'���������������������� ���������������������� ������������� ������������������������� � ����������6������������������������' ���� ������������� ���������������� � ������������������������� �����������������������)/�����������������������������������������.

8���O������T������O���������

8���O�����O)�T������O�����)����

c -2 -f "mia_mappa" -d 0.5 -v 0.4 -o 0

c -2 -f "mia_mappa_2" -d 0.5 -v 0.7 -o 1 -s 25

>/

Page 76: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

�����&��(��������(�

����������� ������������������� .

8��� J&���?9���)�E�?���)�>�)��/8�� ����6����1��� �,��*�E>-������/�)6�2�8�������������@�NN,���)8��?*�B�8���2�)����8����)���E89����9�������3��9�3

����

1��2�&���������������������-;0-1���)�E�1����������������������������.

����.@@���2�������� ���������@

"�#����6����1��� �� �����������������������������������

>>

Page 77: slam robotic navigatin genetic localization

���������������� ����������� ������������������������

V�����������

8!������� ����������������������6�����6����

8!������������������.��������������)����&� ���( ����1��;�����

84��������!������������������ ��������������)����&�����4�������

8!��������������������9�2�����;���;�������

8<������ �����������0�������'��4����1����6 ����$���

84��������������������������������������7�����T��

>A