Navegação no interior de cadeira de rodas inteligente

• Autor(a) principal: Figueiredo, Pedro Francisco dos Santos
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/34018
• topic: Localização; Mapeamento; SLAM; Planeamento; Navegação robótica; Navegação em ambiente interior; ROS; Cadeira de rodas Inteligente

A necessidade de criar um auxiliar de locomoção é cada vez maior devido a um número crescente de pessoas com dificuldades motoras, tais como pessoas idosas e pessoas incapacitadas. Assim, o projeto IntellWheels nasceu com esse intuito, estando neste momento na segunda iteração. Este projeto consiste em usar uma cadeira de rodas motorizada comercial e transforma-la numa cadeira de rodas inteligente. Neste âmbito, esta dissertação enquadra-se no projeto com o objetivo de criar um sistema de navegação em ambientes interiores para uma cadeira de rodas inteligente. O projeto de navegação em ambientes interiores de uma cadeira de rodas Inteligente é baseado num sistema de navegação 2D e é construído com ROS como estrutura de desenvolvimento. Como método de localização são usadas técnicas de localização e mapeamento em simultâneo e o algoritmo escolhido é o LaMa. Para a navegação da cadeira de rodas num ambiente interior é usado um pacote ROS chamado move base. Este pacote irá enviar para a cadeira de rodas ordens de movimento em função da sua posição e das leituras dos sensores. No âmbito de sensorização são usados dois sensores LiDAR. Estes sensores estão colocados de forma a obter um campo de visão de 360 graus à volta da cadeira de rodas. Realizaram-se testes para a escolha do planeador local com base na energia consumida, tempo de trajeto e reatividade e concluiu-se que o melhor planeador para este projeto é o TEB. Foi escolhido o valor do parâmetro neutral cost presente no planeador global sendo o seu valor 50. De forma a que a cadeira de rodas consiga atravessar lugares de 88 cm foi usado uma resolução de mapas de custos igual a 0.05 m/cel. Foi desenvolvido um algoritmo chamado orientationFilter* capaz de escolher o modo de orientação da cadeira de rodas com base no espaço livre em torno da cadeira de rodas. Este projeto cumpre com o objetivo proposto de criar um sistema de navegação completamente autónomo e reativo. Ou seja, o sistema é capaz de navegar num ambiente interior, sendo capaz de adaptar o seu percurso na presença de pessoas e obstáculos dinâmicos no seu caminho. Estas decisões s~ao tomadas pelo sistema, sendo que o utilizador apenas tem que se preocupar com o local para onde pretende ir.