Publicación: Sistema Multi-Agente de Robots Móviles para Entornos Industriales Estructurados
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Resumen en español
Este trabajo consiste en el desarrollo y puesta a prueba de un sistema multi-agente de navegaci´on en entornos estructurados para robots de movimiento diferencial. Para el desarrollo del mismo, se ejecutaron tres etapas: planeaci´on de trayectorias por parte de un agente central, seguimiento de trayectorias de los agentes perif´ericos y control de posici´on. La planeaci´on se llev´o a cabo con ayuda del software MATLAB con licencia institucional, el cual se conect´o con el software Stage para simulaci´on cinem´atica soportado sobre los t´opicos de R.O.S. (Sistema Operativo para Robots). Para la evaluaci´on se utiliz´o un kit de desarrollo Lego R Mindstorms R NXT 2.0 en configuraci´on de movimiento diferencial, es decir, con dos ruedas de tracci´on y una rueda libre de apoyo y estabilidad. El sistema se caracteriza principalmente por tener un agente central que se encarga´ıntegramente de la planeaci´on de trayectorias a partir de las posiciones de los agentes perif´ericos, los objetivos y los obst´aculos. Tambi´en analiza, durante la etapa de planeaci´on, si el agente perif´erico tiene la capacidad de recorrer el espacio establecido y para esto se basa en las dimensiones tanto del agente como de los obst´aculos. Para la validaci´on de las trayectorias se realiz´o un conjunto de pruebas que buscaban verificar las diferentes condiciones a las que se somete el control de posici´on-velocidad. Para obtener los datos de comprobaci´on se ubic´o un marcador de color en el robot f´ısico y se realiz´o el seguimiento de patrones por visi´on artificial de la herramienta de uso gratuito Tracker. El sistema que se desarroll´o de la forma antes descrita alcanz´o los objetivos propuestos.
Resumen en inglés
This thesis consists of the design and validation of a multi-agent differential wheeled mobile robots system for navigation in structured environments. The thesis covers the trajectory planning by the central agent, the follow-up of trajectories by the peripheral agents and the position control design and implementation. The planning stage was carried on by using MATLAB software under institutional license connected via software with Stage kinematics simulator over R.O.S. (Robot Operating System) topics. The testing platform was built using the Hardware Developer Kit (HDK) Lego R Mindstorms R NXT 2.0 having differential wheeled architecture which means it has two separately driven wheels and a caster wheel to keep balance. The main characteristic of the system is having a central agent which takes care of the whole planning stage by reading the peripheral agents, obstacles and objectives positions. Also, it computes if the peripheral agent is able to follow the path by taking the agents and obstacles sizes. Validation was carried out by conducting a series of tests that sought to verify the different conditions to which the position-speed controller is exposed to. In order to obtain the validation data, a color marker was placed on the physical robot and follow-up was carried out using the pattern tracking by artificial vision of the software Tracker. The system developed as mentioned above reached the proposed objectives.