Simulasi Algoritme Hector SLAM untuk Pemetaan 2D pada Quadcopter berbasis ROS

Abstrak

Quadcopter adalah salah satu Unmanned Aerial Vehicle (UAV) yang dikerahkan untuk beroperasi pada area yang tidak dapat diakses secara maksimal oleh Unmanned Ground Vehicle (UGV) pada struktur geografis yang telah terdistorsi akibat bencana alam. Quadcopter memerlukan kemampuan untuk mengenali lingkungan sekitarnya dengan menggunakan peta. Peta adalah seperangkat fitur yang menggambarkan lingkungan seperti dinding, rintangan, landmark, dan lain sebagainya. Peta relatif mudah dibuat pada lingkungan yang statis, akan tetapi pada lingkungan yang rusak akibat bencana, peta akan lebih sulit dibuat karena lingkungan yang sudah berubah. Solusi dari permasalahan ini adalah quadcopter harus bisa membangun peta lingkungannya sendiri. Untuk membangun peta, diperlukan proses pemetaan yang bisa dilakukan dengan Simultaneous Localization and Mapping (SLAM). Hector SLAM adalah salah satu algoritme SLAM yang bekerja berdasarkan teknik pencocokan pemindaian dan tanpa odometer. Simulasi dilakukan untuk menguji peta hasil pemetaan 2D algoritme Hector SLAM. Pemetaan dilakukan dengan sensor LiDAR yang disematkan pada quadcopter dan diujikan pada 3 environment berbeda. Simulasi dilakukan dengan simulator 3D Gazebo dan Rviz yang berbasis Robot Operating System (ROS). Terdapat 36 skenario pengujian yang dilakukan dengan akurasi peta terbaik didapatkan dengan nilai Structural Similarity Index (SSIM) sebesar 0.78, nilai Mean Squared Error (MSE) sebesar 5344.1, dan persentase Pixel Matching sebesar 89.59%.