Autonom kundkorg: Användning av Ultra Wideband radio och LiDAR för realtidspositionering samt objektdetektering och kollisionsundvikning

Abstract

Denna rapport beskriver hur implementeringen av Light Detection and Ranging (Li- DAR) och Ultra Wideband (UWB), tillsammans med enkel mekatronik, signalfiltrering och reglerteknik, tillämpats i syfte att skapa en prototyp av autonom kundkorg som kan följa efter en specifik ledare och samtidigt undvika kollision med omgivningen. Kundkorgen realtidspositionerar relativt till ledaren, personen den följer, med UWB-enheter placerade på både ledaren och kundkorgen. Kalmanfilter används för att reducera brus i mätvärdena, och PID-regulatorer används för att styra korgen till ledaren. Hinder i körvägen detekteras med LiDAR. Prototypen testades empiriskt mot en kravspecifikation, som låg till grund för utvärderingen, men även utifrån andra prestandarelaterade aspekter. Fälttester visade att prototypen uppfyllde de centrala funktionerna, men vissa utmaningar kvarstår. De främsta utmaningarna som förhindrade att samtliga krav uppfylldes var noggrannheten i UWB-positioneringen, aspekter av den mekaniska konstruktionen och brister i kollisionsundvikningen som ibland gav falska negativa och falska positiva hinder.