Identificación de características relevantes del entorno mediante un sensor láser para la navegación autónoma de robots móviles

Abstract

Durante años se pensó en los robots como sustitutos del hombre para realizar tareas repetitivas en ambientes controlados, de esta manera se obtenía un aumento de la productividad, alta flexibilidad y mejora de la calidad y seguridad. Con el paso del tiempo la robótica ha ido evolucionando de tal manera que los robots se han introducido en nuevos entornos no controlados. Esta evolución ha llevado consigo nuevos retos, debido a que la realización de tareas fuera de ambientes controlados exige nuevas habilidades y capacidades. Uno de estos nuevos desafíos es la navegación autónoma de robots. Es muy complejo programar un robot de tal manera que pueda deducir donde se encuentra en un momento determinado y sea capaz de razonar hacia donde debe moverse para no golpearse contra ningún objeto. Éste, sin embargo, es sólo un comportamiento pasivo, el robot se mueve y modifica su dirección en caso de encontrar un obstáculo. Por ello, para la navegación autónoma de un robot móvil se intentan desarrollar programas inteligentes, capaces de dotar al robot de inteligencia para poder tomar decisiones, que van más allá del simple hecho de evitar obstáculos. Por todo ello, podemos definir la navegación autónoma de un robot como la capacidad que éste posee para poder desplazarse de manera autónoma dentro de un determinado entorno. Para lograr este objetivo el robot debe ser capaz de determinar donde quiere ir y si es posible alcanzar este destino. Por este motivo, es necesario que el robot sea capaz de crearse un mapa del entorno donde se encuentra y determinar una posible trayectoria hasta su objetivo final usando para ello los sensores de los cuales esté dotado. Un paso importante dentro de la navegación es el reconocimiento de objetos o marcas distintivas durante el movimiento de un robot. Para la realización de determinadas tareas el robot debe ser capaz de reconocer los objetos con los que se encuentra durante su navegación, ya que dichos objetos pueden ser puntos de referencia que proporcionan al robot información espacial de su entorno. Por tanto, en este proyecto se pretende que un robot móvil pueda recoger información del entorno mediante un sensor láser, analizar los datos obtenidos y detectar aquellas marcas distintivas naturales del entorno con las cuales sea posible crear un mapa del mismo. Dicho mapa debe crearse de manera que se pueda utilizar en la localización y navegación de robots móviles. La experimentación se realizará tanto en un simulador como en una plataforma robótica real. Los entornos de prueba, a pesar de no estar predefinidos, son entornos cerrados (interiores), no se experimenta al aire libre (exteriores).