Publicación: Modelado de Entornos Cerrados por Medio de un Sensor de Rango 3d
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Resumen en español
Los avances en la tecnología han hecho posible lo que antes pensábamos imposible: que de la robótica de servicio se pudiera desarrollar un robot autónomo, capaz de evadir obstáculos por sí mismo, así como identificar su entorno e interactuar con él. En este proyecto se explora el campo de la robótica móvil, de la visión computacional y la lógica difusa, aplicando conocimientos de Mecatrónica para lograr diseñar y construir un robot móvil autónomo de configuración diferencial, e implementar algoritmos de evasión de obstáculos valiéndose de la información arrojada por un sensor de rango 3D. Para iniciar con el proyecto, primero se diseña y construye un robot móvil autónomo de configuración diferencial, se realiza todo el diseño conceptual y diseño de detalle. Después, se construye el primer prototipo del robot y se pone en marcha. Luego se realizaron una serie de simulaciones usando el software MATLAB para simular el comportamiento del robot ante varias situaciones. Luego, se realiza el diseño del sistema difuso para la evasión de obstáculos valiéndose de la librería de libre configuración fuzzylite. Por último, se evalúa la tarea de regreso a punto de origen homing. Se escogió el software de libre distribución Processing para la implementación de los algoritmos en el robot, los cuales arrojaron resultados positivos y el robot recorrió su entorno sin colisionar con algún obstáculo. Se encontraron diferencias entre la medida del sensor con la medida real, lo cual se debe a que este sensor lo afecta la luz, entre otros factores. Como posibles trabajos futuros se señala la implementación de un seguimiento de trayectorias y el diseño de un sistema SLAM (en inglés: Simultaneous Mapping And Localization).
Resumen en inglés
Abstract: The development of technology has made possible what we previously thought was impossible: develop an autonomous robot that could evade obstacles by itself and interact with its environment. In this project, I explore the field of robotics and computer vision, applying knowledge of Mechatronics, to design and build an autonomous mobile robot of differential configuration, as well as develop algorithms for obstacle avoidance using data received from a 3D range sensor. To start with the project, first thing to be done is design and build the robot; starting with conceptual design and detail design. Then, a prototype is built and tested. Then a series of simulations using MATLAB were conducted to evaluate the performance of the robot behavior to various situations. Then, the fuzzy system for obstacle avoidance is designed using the free distribution library fuzzylite. Finally, the free distribution programing language Processing is selected to evaluate the algorithms of the homing task. This algorithm performed nicely and the robot traveled through its environment without colliding with obstacles or walls. Some differences were found in the real measurement vs. sensor measurement, which is due to ambient light affecting the sensor, among other external factors. As Possible future work, it´s suggested the implementation of path tracking and the design of a SLAM system (Simultaneous Mapping And Localization.)