Sistem navigasi mobile robot dalam ruangan berbasis autonomous navigation
A Autonomous navigation adalah salah satu tantangan dalam mobile robotic yang memerlukan empat komponen utama yaitu: perception, localization, path planning, dan motion control. Mobile robot memerlukan peta untuk dapat melakukan autonomous navigation, sehingga digunakan algoritma Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) untuk dapat membangun peta dan ruangan. Pada penelitian ini terdapat tiga sub sistem yaitu sub sistem sensor sebagai input, sub sistem single board computer untuk proses, dan sub sistem aktuator sebaga output. Sensor RGB-D camera dan bumper yang di konversi ke laser scan dan point cloud digunakan untuk melakukan perception, wheel encoder dan gyroscope digunakan untuk mendapatkan data odometry yang digunakan untuk untuk membangun peta secara teleoperasi oleh user dengan algoritma SLAM gmapping dan melakukan autonomous navigation. Autonomous navigation diatur melalui navigation stack dengan menggunakan algoritma Adaptive Monte Carlo Localization (AMCL) untuk localization, algoritma A* untuk global planning, dan algoritma Dynamic Window Approach (DWA) untuk local planning yang di implementasikan menggunakan Robot Operating System (ROS). Hasil dan pengujian menunjukkan sistem dapat memberikan data depth yang di konversi ke laser scan, data bumper, dan data odometry kepada single board computer yang menjalankan ROS sehingga mobile robot yang dikendalikan secara teleoperasi dan workstation dapat membangun peta grid 2 dimensi dengan akurasi tinggi. Dengan menggunakan peta, data dan sensor, dan odometry tersebut mobile robot dapat melakukan autonomous navigation secara konsisten dengan mampu menentukan global path dan melakukan path replanning, menghindari rintangan-rintangan statis dan terus menerus melakukan localization untuk mencapai titik tujuan dengan total error rate sebesar 0.987%.
A Autonomous navigation is one of the challenges in mobile robotics that requires four main components, namely: perception, localization, path planning, and motion control. Mobile robots need maps to be able to perform autonomous navigation, so the Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) algorithm is used to be able to build maps and rooms. In this study, there are three sub-systems, namely the sensor sub-system as input, the single board computer sub-system for processing, and the actuator sub-system as output. The RGB-D camera and bumper sensors are converted to laser scans and point clouds are used to perform perception, wheel encoder and gyroscope are used to obtain odometry data which is used to build maps teleoperation by the user with the SLAM gmapping algorithm and perform autonomous navigation. Autonomous navigation is managed through the navigation stack using the Adaptive Monte Carlo Localization (AMCL) algorithm for localization, the A* algorithm for global planning, and the Dynamic Window Approach (DWA) algorithm for local planning which is implemented using the Robot Operating System (ROS). The results and testing show that the system can provide depth data which is converted to laser scan, bumper data, and odometry data to a single board computer running ROS so that teleoperationally controlled mobile robots and workstations can build 2-dimensional grid maps with high accuracy. By using maps, data and sensors, and odometry, the mobile robot can perform autonomous navigation consistently by being able to determine the global path and perform path replanning, avoid static obstacles and continuously perform localization to reach the destination point with a total error rate of 0.987%.