Implementación de algoritmos de planificación de trayectorias para robots móviles en entornos complejos

Muñoz Mendi, Javier
Montijano Muñoz, Eduardo (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2019
Informática e Ingeniería de Sistemas department, Ingeniería de Sistemas y Automática area

Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática

Abstract: La planificación de trayectorias en robótica es un problema que ha recibido especial atención en los últimos años, debido a que los robots comienzan a estar muy presentes en la industria y en los hogares. Aunque estos robots pueden ser muy diferentes unos de otros, el problema de obtener trayectorias de un punto a otro del espacio evitando obstáculos es similar en todos ellos, ya sea un robot aspirador doméstico, como una Roomba, o un robot de rescate en entornos peligrosos. Con la finalidad de aportar soluciones a este problema, este trabajo fin de grado tiene como objetivo principal la implementación y el estudio de diferentes algoritmos de planificación para obtener trayectorias válidas. Para ello es necesario disponer de (i) un modelo del entorno sobre el cual realizar la tarea de planificación, (ii) un origen y (iii) un destino. En el TFG se comparan tres algoritmos con diferentes características y comportamientos. Por un lado, se ha estudiado el algoritmo A*, basado en búsqueda en grafos y muy utilizado en la actualidad. Por otro lado, como alternativas con menor coste de computación que el A*, se han estudiado el algoritmo basado en muestreo RRT, y una modificación anytime-optimal del mismo, el RRT*. Con la finalidad de evaluar los diferentes algoritmos de planificación propuestos, se realizan ensayos en entornos de diferente tamaño y complejidad y se comparan los resultados obtenidos. Estos ensayos nos permiten observar las ventajas y desventajas de los algoritmos estudiados, pudiendo elegir el algoritmo idóneo para cada situación. Por último, en el TFG se realiza una implementación en un robot real mediante la plataforma ROS.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado