Pemetaan area robot pembersih lantai menggunakan metode hector SLAM

INDONESIA :

Dalam perkembangan teknologi masa kini, robotika dapat berperan penting dalam meningkatkan efisiensi dan optimalisasi di sektor-sektor tertentu. Termasuk oleh aktivitas sehari-hari seperti membersihkan ruangan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membangun robot pembersih lantai yang dapat melakukan pemetaan ruangan dalam bentuk 2D menggunakan metode Hector SLAM dan sensor RPLidar A1m8. Algoritma Hector SLAM dipilih karena mampu melakukan pemetaan dan penentuan posisi secara bersamaan tanpa memakai data odometri. Penelitian ini melibatkan perancangan perangkat keras dan lunak, serta pembuatan aplikasi android untuk mengontrol pergerakan robot melalui koneksi Wi-Fi. Beberapa pengujian dilakukan yang berfungsi untuk kalibrasi sensor RPLidar A1m8, kendali pergerakan robot, serta konfigurasi parameter Hector SLAM dalam menghasilkan peta 2D. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor RPLidar A1m8 mempunyai error rata-rata 1.19% yang masih dalam batas wajar untuk digunakan sebagai sensor utama dalam pembuatan peta. Selain itu, pengujian terhadap parameter Hector SLAM memperlihatkan bahwa konfigurasi modifikasi memiliki hasil pemetaan yang lebih bagus dibandingkan penggunaan parameter default yang ada pada Hector SLAM. Sedangkan dalam melakukan pengujian pemetaan ruangan sebanyak empat kali menunjukkan Hector SLAM yang dirancang mampu menghasilkan peta dengan rata-rata error sebesar 1,87%, 1,69%, 2,97%, dan 2,45%, yang hampir sama dengan dimensi asli ruangan yang dipetakan. Berdasarkan hasil ini, dapat dikatakan bahwa pengembangan robot pembersih lantai dengan berbasis Hector SLAM dan sensor RPLidar A1M8 merupakan solusi yang cukup baik untuk melakukan pemetaan ruangan di lingkungan yang tidak dikenalinya. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar bagi pengembangan lebih lanjut, seperti integrasi algoritma navigasi otonom dan penambahan sensor tambahan untuk meningkatkan kemampuan pemetaan dalam berbagai kondisi lingkungan.

ENGLISH :

In the current development of technology, robotics plays a significant role in enhancing efficiency and optimization in certain sectors, including daily activities such as room cleaning. The objective of this research is to design and build a floor cleaning robot capable of mapping a room in 2D using the Hector SLAM method and the RPLIDAR A1m8 sensor. The Hector SLAM algorithm was selected because it can perform simultaneous localization and mapping (SLAM) without relying on odometry data. This research involves the design of both hardware and software, as well as the creation of an Android application to control the robot’s movement through a Wi-Fi connection. Several tests were conducted for the calibration of the RPLIDAR A1m8 sensor, the robot’s movement control, and the configuration of Hector SLAM parameters to generate accurate 2D maps. The test results show that the LIDAR sensor has an average error of 1.19%, which is within an acceptable range for use as the main sensor in map creation. Additionally, testing of the Hector SLAM parameters revealed that modified configurations yielded better mapping results compared to the default parameters in Hector SLAM. Furthermore, room mapping tests conducted four times demonstrated that the designed Hector SLAM system was able to produce maps with average errors of 1.87%, 1.69%, 2.97%, and 2.45%, which are very close to the actual dimensions of the mapped rooms. Based on these results, it can be concluded that the development of a floor cleaning robot based on Hector SLAM and the RPLIDAR A1m8 sensor is a promising solution for mapping rooms in unfamiliar environments. This research is expected to serve as a foundation for further developments, such as the integration of autonomous navigation algorithms and the addition of supplementary sensors to improve mapping accuracy and overall performance in various environmental conditions.

: عربي

في التطورات التكنولوجية اليوم ، يمكن أن تلعب الروبوتات دورا مهما في زيادة الكفاءة والتحسين في قطاعات معينة. بما في ذلك الأنشطة اليومية مثل تنظيف الغرفة. الغرض من هذا البحث هو تصميم وبناء روبوت لتنظيف الأرضيات يمكنه رسم خرائط للغرف في 2D باستخدام طريقة هيكتور سلام ومستشعر RPLidar A1m8. تم اختيار خوارزمية هيكتور سلام لأنها قادرة على إجراء رسم الخرائط وتحديد المواقع في وقت واحد دون استخدام بيانات قياس المسافات يتضمن هذا البحث تصميم الأجهزة والبرامج ، بالإضافة إلى إنشاء تطبيقات android للتحكم في حركات الروبوت من خلال اتصالات Wi-Fi. تم إجراء العديد من الاختبارات التي عملت على معايرة مستشعر RPLidar A1m8 ، والتحكم في حركة الروبوت ، وتكوين معلمات هيكتور سلام في إنتاج خرائط ثنائية الأبعاد دقيقة. تظهر نتائج الاختبار أن مستشعر RPLidar A1m8 لديه خطأ متوسط قدره ١٫١٩٪ والذي لا يزال ضمن حد معقول لاستخدامه كجهاز استشعار رئيسي في صنع الخرائط. بالإضافة إلى ذلك، يظهر اختبار معلمات هيكتور سلام أن التكوين المعدل له نتائج تعيين أفضل من إستخدام المعلمات الافتراضية في هيكتور سلام. وفي الوقت نفسه ، عند إجراء اختبار رسم خرائط الغرفة أربع مرات ، تبين أن هيكتور سلام المصمم كان قادرا على إنتاج خرائط بمتوسط خطأ يبلغ ١.٨٢٪ و ١.٦١٪ و ٢.٩٦٪ و ٢.٤٦٪ ، والتي كانت تقريبا نفس الأبعاد الأصلية للغرفة المعينة. بناء على هذه النتائج ، يمكن القول أن تطوير روبوت تنظيف الأرضيات يعتمد على هيكتور سلام ومستشعر RPLidar A1M8 هو حل جيد بما يكفي لرسم خرائط للغرف في بيئات غير مألوفة. من المتوقع أن يكون هذا البحث أساسا لمزيد من التطوير ، مثل دمج خوارزميات الملاحة المستقلة وإضافة أجهزة استشعار إضافية لتحسين قدرات رسم الخرائط ودقتها في مختلف الظروف البيئية.