Navegação híbrida num veículo autónomo com direção Ackermann

• Autor(a) principal: Alves, João Bernardo Godinho
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/18461
• topic: Veículos autónomos; Robótica; Simulação por computador

O progresso realizado na área de condução autónoma torna possível a existência, no mercado automóvel, de veículos capazes de se conduzir autonomamente com algumas restricões. Este progresso contribui também para o aumento das funcionalidades de condu c~ao assistida oferecidas pelas empresas. O ROTA e um pequeno ve culo rob otico que participa normalmente no Festival Nacional de Robótica, na prova de condução autónoma, onde tem de conduzir autonomamente numa pista com caracter sticas semelhantes aquelas encontradas numa estrada convencional. No inicio deste projeto, o software de controlo de alto nível do veiculo ROTA baseava a sua navegação num algoritmo de localização global na pista. Isto resultava num movimento oscilat orio, mesmo quando o ve culo se deslocava ao longo de uma faixa de rodagem. Foi objetivo desta disserta c~ao o desenvolvimento de um m odulo de navega c~ao de seguimento da faixa de rodagem, que proporcionasse um movimento mais suave, e a sua integraçao no software existente, criando um sistema de navegação hibrida que use em cada situação a estratégia mais adequada. Não existindo uma pista real, nem condições para construir uma, de niu-se tambem o objetivo de conceber e desenvolver um ambiente de simula c~ao realista que permitisse testar os algoritmos desenvolvidos, num formato que minimizasse o seu porte para o ambiente real. O ambiente de simula c~ao desenvolvido inclui o ve culo e a pista. Relativamente ao veiculo, o seu sistema de locomoção, baseado em direcção Ackermann, o seu sistema de visão, com capacidade de pan e tilt, e as funcionalidades de produção e de disponibilização de informação por parte dos vários sensores foram desenvolvidos, de tal forma que o software que corre nas plataformas real e virtual e exatamente o mesmo. O ambiente de simulação permite reproduzir o cenário de competição presente na prova de condução autónoma do Festival Nacional de Robotica. Foi desenvolvido o modulo de navegação que efetua o seguimento de faixa de rodagem. O seu funcionamento assenta na localização do veiculo de- nida em termos do posicionamento transversal e da orienta c~ao na faixa de rodagem. A localização e probabilstica, usando histogramas para representar as distribui c~oes de probabilidade, sendo utilizada informa c~ao proveniente de um dispositivo RGB-D (c^amara Kinect). Filtros de Bayes s~ao usados para manter boas estimativas destas distribui c~oes. O sistema de navega c~ao h brida pode, sempre que achar necess ario, comutar para outro comportamento mais adequado a situa c~ao presente. O desempenho dos algoritmos de navega c~ao e a facilidade de porte destes do robô simulado para o real permitiram ao veículo ROTA alcançar o segundo lugar na prova de condução autónoma na edicao de 2016 do Festival Nacional de Robotica.