Universidad de Salamanca

P-NAV: Sistema de navegación para un robot móvil

Departamento de Informática y Automática

    Durante la pasada década se ha investigado y experimentado en el campo de la Navegación con robots móviles. En este periodo se han producido avances significativos en las soluciones a lo que ha sido un problema clásico en Robótica Móvil que es la Navegación Dirigida por Objetivos (Goal-directed Navigation).

    De forma análoga se han introducido conceptos importantes en el diseño de robots móviles que han originado técnicas de construcción de robots por capas de complejidad  creciente. En esta última línea se incluyen las arquitecturas de supresión (subsumption  architectures) del Prof. R. Brooks [Bro99] o las arquitecturas basadas en conductas (Behaviour Based Robotics) del Prof. R. Arkin [Ark99]. Sobre ellas se han realizado numerosas aplicaciones desde las muy reactivas y directamente enlazadas con el entorno a otras más elaboradas que implican una jerarquización de niveles de actuación. La virtud básica de estas arquitecturas es su aplicabilidad en problemas de tiempo real pero
presentan el inconveniente de no poder disponer de una representación del entorno más allá de lo que adquiren los sensores en cada momento.

    A su vez, los miembros de IEEE Yong K. Hwang y Narendra Ahuja han realizado estudios sobre la navegación de robots móviles utilizando como guía el valor del gradiente del potencial en cada punto del terreno para evitar obstáculos..

    Este proyecto pretende aunar dos ideas. De una parte las técnicas de exploración del entorno en tiempo real mediante el cálculo de campos potenciales. De otra, las herramientas de los sistemas basados en conductas y su implementación mediante técnicas de control difuso, como las utilizadas en entornos como el Saphira desarrollado en el SRI por el Prof. K. Konolige [Kor98].

    Se trata de diseñar e implementar un sistema que permita navegar a un robot móvil utilizando la información contenida en los mapas del entorno por el que se mueve.  Esto se consigue a partir del cálculo del gradiente del potencial en cada momento del lugar en el que el robot se encuentra, pensando que tanto el robot como los obstáculos conocidos son cargas del mismo signo y el punto de destino es una carga del signo contrario si pensamos en un potencial eléctrico. El robot evitará colisiones con los obstáculos, realizará la navegación local y la planificación de sus movimientos en tiempo real. El sistema se implementará utilizando las herramientas que Saphira posee para la combinación de conductas.

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