Diseño e implementación de un algoritmo de generación de trayectorias para la evasión de un obstáculo para un robot móvil

摘要

La robótica móvil ha buscado desde sus inicios la autonomía móvil en su desplazamiento haciasus objetivos. Conforme fue evolucionando esta área de la robótica se desarrollaron diversasmetodologías para hacer más eficiente el movimiento autónomo de los robots. Gran cantidadde estas metodologías se desarrollaron para movilizar al robot en un entorno con obstáculos noestables. Se obtuvieron buenos resultados a costa de la alta complejidad de sus algoritmos, asícomo la gran cantidad de sensores implementados en el robot y entorno. La presente tesisbusca reducir la complejidad de algoritmos para calcular las trayectorias más cortas hacia elobjetivo de recorrido de un robot móvil en un entorno con obstáculos estables (entornoestructurado).Para la solución del problema se elige trabajar con un robot móvil de tracción diferencial. Seelaboró un programa en lenguaje C++/CLI con una interfaz gráfica de usuario (IGU) parapoder, en esta, detallar información sobre el entorno y la posición final del robot y, también,para habilitar la comunicación usuario-robot. Posteriormente en el algoritmo principal delprograma se hacen cálculos matemáticos para determinar la trayectoria que es más corta arecorrer con las condiciones especificadas previamente en la IGU. Con la trayectoria obtenidase generan las señales de control que son enviadas al robot móvil para que recorra dichatrayectoria.Se hacen pruebas de la generación de trayectorias y seguimiento de las mismas con obstáculoy sin obstáculo. En los resultados de las pruebas experimentales se presentaron errores deprecisión y se mejoraron con un arreglo correctivo de velocidades de los motores del robot. Coneste ajuste los resultados obtenidos fueron los esperados en relación con la correctageneración de la trayectoria así como el seguimiento de la misma.Se concluye que las velocidades a las que se desempeñan los motores deben ser corregidaspara disminuir el error de precisión en las pruebas experimentales del sistema. Finalmente, laprecisión del sistema depende de la longitud y forma de las trayectorias a seguir.