TAZ-TFG-2019-4402


Navegación autónoma de un robot sobre terreno irregular usando mapas de elevación

Vidal Aguilar, Pilar
Montano Gella, Luis Enrique (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2019
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática

Resumen: A través de este proyecto se busca la navegación autónoma de un robot sobre un terreno donde hay obstáculos u otros tipos de impedimentos para esa navegación. Se pretende identificar los obstáculos de tal forma que el robot sepa si son transitables o no. Estos obstáculos son principalmente rampas, zanjas o escalones que dependiendo de las características del robot serán o no atravesables o tomados como obstáculos no transitables. El objetivo, además de que el robot pueda planificar la trayectoria y navegar por el entorno, es el registro de todos los obstáculos encontrados con sus características, para que luego otro robot pueda planificar su navegación en base a ese mapa.
Para la realización del proyecto se utilizará el entorno de trabajo para el desarrollo de software para robots conocido como ROS (Robot Operating System) y el simulador a utilizar será Gazebo. Mediante estas herramientas, se conseguirá poner a prueba el software implementado para el robot mediante la definición de sus parámetros característicos.
El robot donde se va a implementar el software es el Pioneer 3-AT de tracción diferencial, capaz de moverse en una variedad de terrenos (suelo interior, arenoso, asfalto, barro, etc) y con el sensor láser para la navegación.
Se utilizará un mapa de elevación obtenido por un sensor de haces de láser (lidar) que más tarde será procesado por el robot para la obtención del mapa de transitabilidad.
El sensor a utilizar para la detección de parámetros es el Velodyne HDL-32E, un sensor pequeño, ligero y resistente que emite hasta 32 haces de rayos láser que barren un ángulo vertical de hasta 40°. Será el encargado de la obtención del mapa 3D del terreno y los obstáculos.
Con el mapa de elevación del terreno obtenido por Velodyne HDL-32E, se obtendrá un mapa de costes para la navegación, que dependerá de los parámetros del robot para así obtener un mapa de obstáculos que comprenderán desde objetos que se encuentren en el escenario como rampas con una pendiente mayor a la máxima que puede subir el robot o escalones de altura mayor a la atravesable.
El mapa obtenido servirá tanto como para la navegación autónoma del mismo robot como para informar a otros robots de los objetos que se encuentran en el entorno de tal forma que, dependiendo de las características del nuevo robot, este sea capaz de etiquetarlos como obstáculos o zonas transitables para él.


Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

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