Implementación de Rutinas en ROS2 para la Aplicación de Algoritmos Multiagentes en el Movimiento de Robots Tipo Soccer Small Size.
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2024
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gruplac
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
El presente trabajo busca abordar la implementación de rutinas propias de sistemas multiagentes, mediante el sistema operativo de robots en su segunda versión (ROS2) para el equipo STOx’s; ROS2 facilita la implementación y desarrollo de sistemas robóticos. Esta es una propuesta innovadora ante los diferentes desafíos a los cuales se enfrenta la robótica, como lo pueden ser la navegación autónoma y la colaboración eficiente entre robots. Por ello, con el respaldo de ROS2, se busca mejorar la coordinación y el rendimiento del grupo de robots en escenarios de prueba, contribuyendo así al avance de este recurso investigativo. Como aportes de este trabajo se tienen el desarrollo de los comportamientos multiagentes para los robots del
equipo STOx’s y un mecanismo de visión artificial que permite la localización de cada robot agente desde una perspectiva de cámara lateral en lugar de la perspectiva superior normalmente utilizada.
El equipo STOx´s del grupo de robótica de la Universidad Santo Tomás, desarrolló el grupo de robots para la liga Soccer Small Size League (SSL) con el cual se participó en la competencia de RoboCup durante los años 2011 a 2017 obteniendo muy buenos resultados. Debido al bajo uso del grupo de robots durante un amplio margen de tiempo (desde el 2017 al 2023), se presentan diferentes desafíos a la hora de desarrollar el proyecto. Esto se debe a que varias plataformas robóticas pueden no estar operativas o llegar a requerir mantenimiento. Por lo tanto, se optó por manejar un pequeño número de robots funcionales, los cuales son ideales para afrontar el desarrollo del proyecto debido a su versatilidad y precisión. Esta elección, permitió garantizar la viabilidad del proyecto, aprovechando los recursos disponibles y la validez en la implementación de los algoritmos propuestos.
En un principio, se llevó a cabo una revisión bibliográfica para obtener modelos de algoritmos multiagentes, así como herramientas que permitiesen la detección del grupo de robots en tiempo real y de manera estable. Posteriormente se buscó implementar diferentes técnicas para la detección y localización del grupo de robots de manera que fuese posible probar su desplazamiento en un entorno delimitado y realizar pruebas de forma satisfactoria.
Por último, se trasladaron a ROS2 las funcionalidades correspondientes al movimiento de los robots, así como la detección y localización de estos, de igual manera, se ajustaron los modelos multiagentes previamente probados en simulación, para la comprobación de su funcionamiento en el entorno dado a través de los robots, realizando así el proceso de validación de la propuesta sobre un escenario físico. Como resultado, se logra que los robots realicen movimientos coordinados con base en los algoritmos multiagentes implementados.
Abstract
The present work aims to address the implementation of routines inherent to multi-agent systems through the Robot Operating System in its second version (ROS2) for the STOx’s team; ROS2 facilitates the implementation and development of robotic systems. This is an innovative proposal in response to the various challenges faced by robotics, such as autonomous naviga-
tion and efficient collaboration between robots. Therefore, with the support of ROS2, the aim is to improve the coordination and performance of the group of robots in test scenarios, thus contributing to the advancement of this research resource. Contributions of this work include the development of multi-agent behaviors for the STOx’s team robots and a computer vision mechanism that allows the localization of each robot-agent from a side camera perspective instead of the normally used top-down perspective.
The STOx’s team, from the Robotics Group of the Universidad Santo Tomás, developed a group of robots for the Soccer Small Size League (SSL), participating in the RoboCup competition from 2011 to 2017 with very good results. Due to the low usage of the group of robots over a long period of time (from 2017 to 2023), various challenges arise in developing the project. This is because several robotic platforms may be non-operational or may require maintenance. Therefore, it was decided to handle a small number of functional robots, which are ideal for tackling the development of the project due to their versatility and precision. This choice allowed for guaranteeing the project’s feasibility by taking advantage of the available resources and ensuring the validity in the implementation of the proposed algorithms.
Initially, a literature review was conducted to obtain models of multi-agent algorithms, as well as tools that would allow real-time and stable detection of the group of robots. Subsequently, different techniques were implemented for the detection and localization of the group of robots,making it possible to test their movement in a delimited environment and to carry out tests satisfactorily.
Finally, the functionalities corresponding to the movement of the robots, as well as their detection and localization, were transferred to ROS2. Likewise, the multi-agent models previously tested in simulation were adjusted to verify their functionality in the given environment through the robots, thus carrying out the validation process of the proposal on a physical scenario. As a result, the robots achieved coordinated movements based on the implemented multi-agent algorithms.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Castiblanco Rey, D. y Vega Otalora, J. F.(2024). Implementación de Rutinas en ROS2 para la Aplicación de Algoritmos Multiagentes en el Movimiento de Robots Tipo Soccer Small Size. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás].Repositorio Institucional.
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