Red Neuronal

SISTEMAS AVANZADOS DE CONTROL
TRABAJO COLABORATIVO 2

JESSICA ZULAYDI VACA LOZANO
COD. 1022343620

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTACIA (UNAD)
TECNOLOGIA EN ELECTRONICA
2012
INTRODUCCION
La navegación autónoma de robots en entornos desconocidos constituye uno de los retos tecnológicos mas importantes en el campo de la robótica móvil. Actualmente un gran número de investigadorescentran sus estudios en el desarrollo de técnicas de control y navegación de robots. De forma resumida, el problema que se plantea puede enunciarse de la siguiente manera: un robot móvil se encuentra situado en un determinado ambiente, que contiene una serie de obstáculos y una meta. Se trata de controlar el robot para que navegue por el entorno, evitando los obstáculos y alcanzando la meta.Existen varios enfoques para intentar resolver este problema, por un lado, se esta trabajando en mejorar los métodos clásicos de planificación de trayectorias, como los grafos de visibilidad.
En este trabajo se pretende aprovechar la capacidad de generalización de las redes neuronales para resolver los problemas que se plantean en la navegación de un robot móvil en un espacio desconocido.El objetivo de este trabajo es la implementación de una estrategia de autoguiado de un robot móvil en entornos desconocidos empleando como núcleo de decisión una red neuronal.
Se ha desarrollado un entorno en matlab para la generación de trayectorias de entrenamiento y la simulación de la red.
En la fase de desarrollo se han tenido en cuenta las peculiaridades del microbot PICBOT3, microbotsobre el que se implementa la red neuronal y por tanto realizar las aproximaciones necesarias.
Los resultados experimentales ponen de manifiesto la capacidad de generalización de la red, consiguiendo alcanzar metas distintas desde orígenes diferentes sin colisionar con los obstáculos del camino.

DESCRIPCION DEL MICROBOT
El microbot elegido para realizar las pruebas experimentales es elPICBOT 3 de la empresa microsistem.
Es un robot flexible y modular, cuyo sistema de control esta basado en el microcontrolador pic16f876. Su sistema de tracción es de tipo, con una rueda loca y dos ruedas motrices accionadas por servomotores FUTABA 3003. A este microbot se le han añadido cinco pares emisor-receptor de ultrasonidos en su parte delantera, para detectar la presencia de los obstáculosy una brújula o compas magnéticos que le permite orientarse dentro del entorno de navegación.

Para que un robot pueda navegar en un ambiente desconocido tiene que ser capaz de efectuar unos movimientos tan intuitivos como los que realizara una persona que se encuentra en su misma situación. Los humanos no tenemos un mapa o un sistema de coordenadas en base al cual navegamos, simplementeobservamos el entorno y vamos diciendo en cada instante la acción hemos de ejecutar para continuar avanzando hacia nuestro objetivo. Lo que pretende es que el robot actúe de igual forma que una persona, es decir, que capte información sobre su entorno a través de los sensores y en función de ella “decida” que acción debe llevar a cabo para continuar su camino. No se puede pretender que elrobot aprenda todas las situaciones que posiblemente se le vayan a presentar durante la navegación. A nivel de memoria se recargaría el sistema con demasiada información que se puede considerar redundante. Para resolver este problema las personas recurrimos al proceso de generalización, que nos permite solucionar un caso particular, cuando se asemeja a un caso general conocido.
Una de lasprincipales características de las redes neuronales es precisamente su capacidad de generalización, por tanto, son una herramienta ideal para proporcionar al robot la capacidad de decidir en cualquier situación, incluso cuando dicha situación no se le haya presentado anteriormente.
MODELADO DEL MICROBOT
El modelado donde navega el microbot es un cuadrado de 5.40 metros de lado, representado por...