Optimización de trayectorias mediante algoritmos bio-inspirados aplicado a robots móviles con percepción local
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2019-08
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gruplac
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Resumen
En las aplicaciones de robótica móvil la planeación de trayectorias es un punto crítico, ya que la selección de un camino incorrecto puede llevar a problemas que afecten el desempeño del comportamiento del robot tales como pérdidas de tiempo, gasto innecesario de energía, daños del robot, entre otros. Así mismo, en el campo de la robótica de los servicios se busca que el robot se adapte a entornos donde debe interactuar con personas no familiarizadas con temas de robótica, por lo que se pretende que el robot sea autónomo en su percepción y procesamiento de la información, ya que la adición de sensores externos puede suponer un problema para el usuario final y desincentivar el uso de este tipo de soluciones. Para esto las arquitecturas con percepción local son más idóneas, esto se refiere a que el robot contará con sus propios sensores para obtener información del ambiente donde interactúa. En robótica social el robot móvil deberá desplazarse por lugares previamente conocidos, por lo que es posible que el robot pueda obtener una información previa del entorno a través de mapas, así como también apoyarse de herramientas de localización como es la odometría. No obstante, es necesario utilizar técnicas que le permitan obtener una ruta óptima ante distintas trayectorias posibles, así como evadir obstáculos o encontrar una solución ante inconvenientes inesperados, tales como la aparición de bloqueos en la trayectoria previamente obtenida. En la siguiente propuesta de proyecto de investigación se propone el uso de técnicas bio-inspiradas con el fin de diseñar trayectorias óptimas para robots móviles con percepción local. Esto implica que si bien el robot puede tener un mapa del entorno donde debe desplazarse, deberá contar con sus propios sensores con fines de localización. Así mismo el robot deberá evadir obstáculos y planear una nueva trayectoria en caso de inconvenientes en el entorno de trabajo.
Abstract
In mobile robotics applications, path planning is a critical point, since the selection of the wrong path can lead to problems that affect the performance of the robot behavior such as loss of time, unnecessary energy expenditure, damage to the robot, among others. Likewise, in the field of service robotics, it is sought that the robot adapts to environments where it must interact with people unfamiliar with robotics topics, so it is intended that the robot be autonomous in its perception and processing of the information, since the addition of external sensors can pose a problem for the end user and discourage the use of this type of solution. For this the architectures with local perception are more suitable, this refers to the fact that the robot will have its own sensors to obtain information from the environment where it interacts. In social robotics, the mobile robot must move through previously known places, so it is possible that the robot can obtain prior information about the environment through maps, as well as using localization tools such as odometry. However, it is necessary to use techniques that allow you to obtain an optimal route in the face of different possible trajectories, as well as avoid obstacles or find a solution to unexpected inconveniences, such as the appearance of blockages in the previously obtained trajectory. In the following research project proposal, the use of bio-inspired techniques is proposed in order to design optimal trajectories for mobile robots with local perception. This implies that although the robot may have a map of the environment where it must move, it must have its own sensors for location purposes. Likewise, the robot must evade obstacles and plan a new path in case of problems in the work environment.
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