Evaluación de Estrategias de Exploración Robótica Autónoma.

Rubio Cotelo, Ana
Placed Perales, Julio Alberto (dir.) ; Castellanos Gómez, José Ángel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2022
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: El estudio de estrategias de exploración robótica autónoma es un tema actual y de gran interés en el ámbito de la robótica. Estos estudios están posibilitando la exploración de entornos desconocidos mediante robots que también desconocen su ubicación exacta. Esto es conocido como el problema de localización y mapeo simultáneos activos (SLAM Activo), cuyo objetivo principal es adquirir de la forma más eficaz y precisa posible un mapa de dicho entorno desconocido. En este Trabajo Fin de Grado se ha estudiado el problema de exploración robótica autónoma en entornos desconocidos mediante la implementación y evaluación de un algoritmo de SLAM Activo en el entorno de programación de MATLAB. Para ello, se han abordado las tres etapas del SLAM Activo, haciendo hincapié en la comparación de los distintos criterios empleados en el proceso de toma de decisiones. Inicialmente se han identificado las posibles zonas a explorar por el robot. De esas zonas se ha seleccionado la de mayor interés para la exploración robótica aplicando una función de utilidad. Finalmente, se ejecuta la acción de seguimiento de trayectoria mediante un algoritmo de planificación y seguimiento de trayectoria hacia la frontera seleccionada. Para la evaluación de este algoritmo, ha sido necesaria la creación de tres entornos distintos en el simulador de Gazebo sobre los que se han analizado los resultados obtenidos tras la exploración de cada uno de ellos. Se ha implementado un algoritmo capaz de ejecutar SLAM Activo, y se ha obtenido como conclusión que la función de utilidad basada en la mezcla de la entropía y el coste es la óptima para el proceso de exploración de un entorno desconocido en el menor tiempo posible.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado