Navegación de robots usando un algoritmo de segmentación y el centro de áreas

El objetivo de este proyecto es desarrollar un metodo que permita a un robot moverse por un entorno desconocido de forma segura, y a la vez explorar el mundo que le rodea lo maximo posible. El robot se mueve en un plano bidimensional y percibe distancias en un plano paralelo a este. La idea basica p...

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Detalhes bibliográficos
Autor: Fernández Pérez, Javier
Tipo de documento: dissertação
Data de publicação:2016
País:España
Recursos:Universidad Nacional de Educación a Distancia
Repositório:e-spacio. Repositorio Institucional de la UNED
Idioma:espanhol
OAI Identifier:oai:e-spacio.uned.es:20.500.14468/14536
Acesso em linha:https://hdl.handle.net/20.500.14468/14536
Access Level:Acceso aberto
Palavra-chave:1203.04 Inteligencia artificial
Descrição
Resumo:El objetivo de este proyecto es desarrollar un metodo que permita a un robot moverse por un entorno desconocido de forma segura, y a la vez explorar el mundo que le rodea lo maximo posible. El robot se mueve en un plano bidimensional y percibe distancias en un plano paralelo a este. La idea basica para el desarrollo de este metodo de navegacion explorativa se fundamenta en cuatro fases: deteccion de bifurcaciones por parte del robot; obtencion de caractersticas descriptivas del entorno a traves de sus sensores laser; toma de decision de movimiento del robot basado en este modelado del entorno; y ejecucion del movimiento del robot. Para que el robot detecte las bifurcaciones que se encuentra segun se va moviendo se ha usado una variacion del metodo del centro de areas, donde el robot segua la trayectoria del centroide del area libre frontal percibida, ampliando el numero de centros de areas de uno a tres (central, derecho e izquierdo). Tanto el centro de areas derecho como el izquierdo son los dos centros de areas que informan al robot de si se esta cerca de una bifurcacion, ya que si uno de estos dos centros de areas (o ambos) pasan de ser accesibles a inaccesibles es una se~nal para el robot de que se produce este hecho. Una vez que el robot sabe que existe una bifurcacion cerca a su derecha o izquierda se aplica una tecnica de segmentacion para renar el modelo del entorno y se lleva a cabo una descomposicion del mismo segun las caractersticas de los segmentos en areas libres, segmentos no conectados y segmentos convexos. Las areas libres se asemejan a zonas del entorno sin obstaculos, los segmentos no conectados son zonas donde hay obstaculos y existe la posibilidad de que entre estos obstaculos existan zonas de escape para el robot, mientras que los segmentos convexos son zonas en los que los obstaculos estan muy juntos unos de otros o simplemente son el mismo obstaculo (por ejemplo, dos lados de una pared). La decision de hacia donde se va a mover el robot se basa en las areas resultantes de la descomposicion previa, ya que, para llevar a cabo una mayor exploracion del mapa, el robot debe dirigirse a areas libres o areas formadas por segmentos no conectados y, por tanto, huir de areas formadas por segmentos convexos. Finalmente, una vez que el robot sabe hacia donde moverse es necesario colocar unos puntos de division virtuales (tambien llamados split points) en los sitios adecuados para que el robot se dirija de una manera efectiva hacia el sitio jado. Por supuesto, la colocacion de estos depende en gran medida de las caractersticas del entorno.