要約
本稿では、病院環境で使用するための 3D LiDAR と高度な位置特定機能を備えた医療サービス ロボットの開発と評価について説明します。
このロボットは、LiDAR ベースの同時位置特定およびマッピング SLAM を採用し、複雑で動的な医療環境内で自律的に移動し、効果的に対話します。
Linux ROS フレームワークの下で、Autoware バージョン 1.14.0 で確立された 3D SLAM テクノロジーとの比較分析により、システム パフォーマンスを評価するためのベンチマークが提供されました。
正規分布変換 NDT マッチングを屋内ナビゲーションに適応させることで、正確なリアルタイム マッピングと障害物回避機能の強化が可能になりました。
実験的検証は、さまざまな環境での手動操作を通じて実施され、シミュレートされた課題に対するシステムの応答をテストするための ROS シミュレーションによって補完されました。
この調査結果は、3D LiDAR と NDT マッチングをロボットに統合することで、医療分野におけるナビゲーションの精度と運用の信頼性が大幅に向上することを示しています。
この研究は、重要なタスクを高効率で実行するロボットの能力に焦点を当て、特に多様な環境条件下でのセンサー性能において、さらなる改善の余地がある領域を特定します。
この技術の病院環境への導入の成功は、医療スタッフをサポートし、患者ケアに貢献する可能性を示しており、医療ロボット工学における将来の研究開発の有望な方向性を示唆しています。
要約(オリジナル)
This paper presents the development and evaluation of a medical service robot equipped with 3D LiDAR and advanced localization capabilities for use in hospital environments. The robot employs LiDAR-based Simultaneous Localization and Mapping SLAM to navigate autonomously and interact effectively within complex and dynamic healthcare settings. A comparative analysis with established 3D SLAM technology in Autoware version 1.14.0, under a Linux ROS framework, provided a benchmark for evaluating our system performance. The adaptation of Normal Distribution Transform NDT Matching to indoor navigation allowed for precise real-time mapping and enhanced obstacle avoidance capabilities. Empirical validation was conducted through manual maneuvers in various environments, supplemented by ROS simulations to test the system response to simulated challenges. The findings demonstrate that the robot integration of 3D LiDAR and NDT Matching significantly improves navigation accuracy and operational reliability in a healthcare context. This study highlights the robot ability to perform essential tasks with high efficiency and identifies potential areas for further improvement, particularly in sensor performance under diverse environmental conditions. The successful deployment of this technology in a hospital setting illustrates its potential to support medical staff and contribute to patient care, suggesting a promising direction for future research and development in healthcare robotics.
arxiv情報
| 著者 | Sayat Ibrayev,Arman Ibrayeva,Bekzat Amanov,Serik Tolenov |
| 発行日 | 2024-11-07 15:37:08+00:00 |
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