Estudio de técnicas de odometría visuo-inercial. Algoritmo VINS-Mono

Abstract

El presente trabajo recoge una técnica de estimación de la posición y la orientación de un vehículo a partir de la fusión sensorial de una unidad de medida inercial (IMU) y un sistema de visión monocular. El algoritmo utilizado para ello ha sido VINS-Mono. Se ha estudiado el fundamento teórico de dicho algoritmo, y también se han realizado una serie de simulaciones. Para una de las simulaciones realizadas se ha utilizado un dataset público de EuRoC MAV que contiene imágenes capturadas por un dron y medidas tomadas por su IMU. Por otro lado, también se han realizado varias simulaciones en Gazebo. Una de ellas es sobre el vuelo de un dron, a partir de un paquete de ROS ya creado. La segunda simulación, en cambio, es sobre un vehículo terrestre modelado desde cero en Gazebo. Este vehículo lleva incorporado una IMU y una cámara, con el objetivo de estimar la trayectoria seguida en tiempo real. Para ello se ha utilizado el software especialista en robótica, ROS.

This work includes a technique for estimating the position and orientation of a vehicle from the sensory fusion of an inertial measurement unit (IMU) and a monocular vision system. The name of the algorithm used for this has been VINS-Mono. The theoretical foundation of this algorithm has been studied, and a series of simulations have also been carried out. For one of the simulations carried out, a public EuRoC MAV dataset was used and it contains images captured by a drone and measurements taken by its IMU. On the other hand, several simulations have also been carried out in Gazebo. One of them is about the flight of a drone, based on an already created ROS package. The second simulation, instead, is on a ground vehicle, which has been fully modeled in Gazebo. This vehicle incorporates an IMU and a camera, in order to estimate the trajectory followed in real time. For this, ROS has been used, that is the robotics specialist software.