Localizacion de robots autonomos

UN NUEVO SISTEMA DE BAJO COSTE PARA LA LOCALIZACIÓN DE ROBOTS AUTÓNOMOS
S. Hernández shalonso@ull.es J. M. Torres jesus@cyc.dfis.ull.es L. Acosta lacosta@ull.es C. A. Morales alberto@ie.fisica.ull.es R. L. Marichal rlmarpla@ull.es E. J. González ejgonzal@ull.es Departamento de Física Fundamental y Experimental, Electrónica y Sistemas, Universidad de La Laguna

Resumen
Se presenta un sistemade bajo coste para medir la posición y orientación de robos móviles en interiores. El sistema se compone de un emisor localizado en una pared del entorno y un receptor en la parte superior del robot. El emisor es un puntero láser que actúa como un faro giratorio y el receptor es un array de 32 fotocélulas que forman un cilindro. La posición del Robot y su orientación se obtiene tomando los tiemposen los que la luz del láser impacta en cada una de las fotocélulas. Palabras Clave: Navegación guiada por láser, sistema de localización interior, localización de robots móviles, fotocélulas.

Para los sistemas relativos se necesita un punto de partida. Odometría es el sistema relativo más ampliamente usado debido a su simplicidad, entrega rápida de datos y bajo coste [4]. En Odometría se mideel desplazamiento usando encoders incrementales asociados a las ruedas del robot (como el ratón de bola de un ordenador). Las principales desventaja de este sistema son los deslizamientos o movimientos donde el encoder no se incrementa o decrementa solidario con el movimiento del robot [5]. Aún así muchos robots usan un sistema odométrico que da muchos datos en conjunción con un sistema absolutoque entrega datos normalmente a velocidad más lenta [6] [7]. Hoy en día lo métodos probabilísticos (estimación Bayesiana y filtrado de Kalman) son muy usados para trabajar con los datos ruidosos que proporciona la Odometría acotando y eliminando dichos ruidos e imprecisiones. [8] [9]. Cuando varios robots están situados en el mismo recinto, se usan estos métodos probabilísticos para sincronizar losrobots y que unos detecten a otros [10] [11]. También se han desarrollado sistemas que acoplan observaciones con baliza a mapas de navegación para mantener una estimación de la posición del robot[12]. El algoritmo básico se formaliza como el problema de seguimiento de la posición de un vehículo en el que se emplea el filtrado extendido de Kalman. En el caso de que el sistema lleve adjunto unsistema de localización absoluto, el incremento del error con el tiempo del sistema relativo, odométrico en la mayoría de los casos, se reduce considerablemente cada vez que se obtiene un valor de posición absoluto. Por lo que no hay acumulación de errores con el tiempo y la distancia recorrida. Se han desarrollado también sistemas basados en la detección y el reconocimiento de diferentescaracterísticas del entorno, como señalizaciones artificiales [13] [14] y señalizaciones naturales [15] [16], también han sido desarrollados algoritmos de aprendizaje que permiten a los robots móviles aprender que señales del entorno son las más adecuadas para cada caso [17]. Hay sistemas que obtienen la localización del robot comparando mapas

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INTRODUCCIÓN

Un robot móvil necesita saber su posición yorientación (ángulo hacia donde se dirige) de cara a poder desplazarse de forma autónoma en espacios interiores, donde los sistemas de posicionamiento basados en satélite no pueden funcionar al estar fuera de cobertura. Además el robot necesita saber su posición para establecer trayectorias, encontrar objetos y evitar obstáculos. Hay un gran número de sistemas y métodos actualmente en el mercadopara robots móviles en interiores. Varios grupos de investigadores de diferentes universidades llevan años publicando e investigando en este tema dado que no hay un sistema perfecto para todas las aplicaciones, ambientes de trabajo, resolución y coste. [1] [2] [3]. Estos sistemas pueden ser clasificados según diferentes puntos de vista. Con el objeto de simplificar un poco, podemos dividir estos...