Simulation de Cartographie Lidar

Description : Cette application web est un simulateur interactif permettant de visualiser le processus de cartographie d’un environnement par un robot équipé d’un capteur Lidar. Elle offre la possibilité de paramétrer l’environnement, les caractéristiques du capteur et d’appliquer différents algorithmes de traitement des données, permettant ainsi d’observer en temps réel la construction de la carte.

Fonctionnalités principales :

• Visualisation de la cartographie Lidar :
  • Représentation en 2D de l’environnement exploré par le robot.
  • Affichage des données brutes du Lidar sous forme de points ou de rayons.
  • Construction progressive de la carte de l’environnement à mesure que le robot se déplace et scanne.
  • Distinction visuelle des obstacles détectés.
• Paramètres de l’environnement :
  • Densité d’obstacles : Permet de contrôler la quantité d’obstacles présents dans l’environnement simulé.
  • Taille des obstacles : Ajuste la dimension des obstacles générés.
  • Bouton « Régénérer Carte » : Permet de créer un nouvel environnement aléatoire basé sur les paramètres définis.
• Paramètres du capteur Lidar :
  • Portée (cellules) : Définit la distance maximale à laquelle le Lidar peut détecter des obstacles.
  • Angle de vision (degrés) : Contrôle l’angle de balayage du Lidar (jusqu’à 360°).
  • Résolution (rayons) : Détermine le nombre de rayons émis par le Lidar à chaque scan, influençant la finesse de la détection.
• Algorithmes de traitement :
  • Réduction de bruit : Option pour activer un algorithme de filtrage des données du Lidar afin de réduire le bruit et les fausses détections.
  • Filtrage spatial : Option pour appliquer un filtre spatial aux données du Lidar, potentiellement pour lisser la carte ou éliminer des artefacts.
  • Exploration automatique : Option pour activer un mode d’exploration autonome du robot, lui permettant de se déplacer intelligemment dans l’environnement pour cartographier l’ensemble de la zone.
• Contrôle du robot :
  • Interface de contrôle manuel du robot via des flèches directionnelles (avant, arrière, gauche, droite, rotation gauche, rotation droite).
  • Indication de l’état du robot (« Robot déplacé »).
• Informations en temps réel :
  • Position du robot (X, Y) et orientation (RS).
  • Couverture (%) : Pourcentage de l’environnement qui a été cartographié.
  • Obstacles détectés : Nombre total d’obstacles identifiés.
  • Scans réalisés : Nombre de balayages effectués par le Lidar.
• Visualisation additionnelle :
  • Possibilité d’afficher le « Réel » (données brutes du Lidar) dans une fenêtre séparée.
  • Bouton « Réinitialiser » pour recommencer la simulation.

Avantages :

• Compréhension visuelle du fonctionnement du Lidar : Permet de visualiser concrètement comment un capteur Lidar perçoit son environnement et génère des données.
• Expérimentation avec les paramètres du capteur : Offre la possibilité d’étudier l’impact de la portée, de l’angle de vision et de la résolution sur la qualité de la carte.
• Apprentissage des algorithmes de traitement : Permet de comprendre l’utilité des techniques de réduction de bruit et de filtrage spatial dans le contexte de la cartographie robotique.
• Exploration de stratégies d’exploration : La fonctionnalité d’exploration automatique illustre une approche pour cartographier un environnement inconnu.
• Interface utilisateur interactive : Les contrôles manuels et les informations en temps réel rendent l’apprentissage et l’expérimentation engageants.

Public cible :

• Étudiants et enseignants en robotique, en intelligence artificielle, en vision par ordinateur ou dans des domaines connexes.
• Chercheurs travaillant sur la navigation autonome et la cartographie robotique.
• Ingénieurs et développeurs de systèmes robotiques.
• Toute personne intéressée par le fonctionnement des capteurs Lidar et les techniques de cartographie.

Cas d’utilisation :

• Illustration du principe de la cartographie Lidar dans des cours et des présentations.
• Expérimentation avec différents paramètres de capteur pour comprendre leurs effets.
• Test et évaluation de l’impact d’algorithmes de traitement sur la qualité de la carte.
• Développement et validation d’algorithmes d’exploration autonome.
• Simulation pour la planification de missions robotiques dans des environnements inconnus.

Cette application web offre une plateforme complète et interactive pour explorer le processus de cartographie Lidar, depuis la perception brute de l’environnement jusqu’à la construction d’une carte utilisable pour la navigation robotique.