Navegação no exterior de cadeira de rodas inteligente

• Autor(a) principal: Gomes, João Rafael Penacho Silva
• 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/10773/34019
• topic: Mapeamento; Navegação; Localização; SLAM; ROS; Robótica; Cadeira de rodas inteligente

Atualmente, a robótica avança a um ritmo impressionante desde robôs capazes de realizar tarefas domésticas como limpezas, a carro autónomos, ou robôs a praticarem desporto como o futebol. Nos últimos anos os avanços na robótica de serviços têm sido cada vez mais significativos, sendo o seu objetivo o auxílio do ser humano nas tarefas do dia a dia. Estes avanços têm o objetivo de melhorar a qualidade de vida das pessoas, usando, por exemplo, uma cadeira de rodas para o efeito. O objetivo desta dissertação, assim como o requisito do projeto, é a automatização da navegação, mapeamento e localização de uma cadeira de rodas em ambientes exteriores. Foram integrados e ajustados algoritmos de mapeamento e localização, assim como de navegação. Para isto foram estudadas tecnologias usadas em projetos semelhantes, assim como tecnologias existentes usadas para cumprir requisitos como os do projeto. Por fim é apresentado a implementação de um sistema de mapeamento, localização e navegação autónoma numa cadeira de rodas. São indicados os sensores tidos em consideração para integrar o sistema, assim como as razões da escolha de uma câmara estereoscópica e a sua integração na cadeira. A escolha, assim como a implementação, do algoritmo de SLAM baseado em visão para mapeamento e localização em ambientes exteriores da cadeira de rodas, RTAB-Map, é também aqui apresentada, assim como a escolha e implementação de algoritmos para a navegação autónoma, usando um pacote de ROS, move base, para o efeito. São apresentados os testes realizados ao sistema para validar o seu funcionamento, quer o seu mapeamento e localização, como a navegação autónoma da cadeira. Os resultados obtidos mostram que a cadeira consegue mapear o ambiente que a rodeia, podendo gerar mapas de larga escala, sendo realizado um mapeamento com uma distância percorrida de cerca de 2.3 km, assim como navegar nesses mesmos mapas, desviando-se de obstáculos já mapeados e de obstáculos não mapeados, desde que, estes se encontrem no campo de visão da câmara.