Desenvolvimento de um sistema de navegação em ambientes internos para um robô pessoal

• Autor(a) principal: Diana Sabina Alban Penafiel
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9UJN47
• topic: Robô manipulador móvel; Localização; Navegação em ambientes internos; Mapeamento 3D; Mapeamento 2D; Robôs; Pereira, Guilherme Augusto Silva; Engenharia elétrica

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema de navegação em ambientes internos para um robô pessoal chamado MARIA. O sistema de navegação permite ao robô deslocar-se de uma posição e orientação iniciais até uma posição e orientação finais dentro de um ambiente interno previamente mapeado, ao receber instruções de voz. A metodologia envolve: (i) a geração de mapas do ambiente mediante a adquisição dos dados sensoriais de um sensor Kinect e um sensor de proximidade a laser, (ii) a estimativa da posição no ambiente mediante o algoritmo de localização Monte Carlo (AMCL), (iii) a implementação de um planejador de caminho por frentes de ondas levemente modificado e (iv) a geração e a execução de rotas livres de colisão. O mapa bidimensional gerado pelo laser é utilizado para estimar a posição do robô dentro do ambiente. O mapa tridimensional gerado com o uso do Kinect é utilizado para realizar uma projeção bidimensional dos obstáculos que se encontram no ambiente até o tamanho do robô, para ser utilizado na implementação do algoritmo de planejamento de caminhos. A metodologia utiliza a ideia de que a forma mais eficiente de se navegar manipuladores móveis é utilizar mapas bidimensionais (2D) que tenham em consideração os obstáculos de grande altura presentes no caminho do robô e que, os mapas tridimensionais sejam usados apenas quando o robô precisa realizar uma tarefa de detecção e manipulação de objetos. Para avaliar a metodologia, o sistema desenvolvido foi simulado e embarcado na plataforma robótica. O manipulador móvel responde a comandos de voz para a execução da tarefa, além de responder de uma forma satisfatória à presença de objetos no ambiente que se encontram fora do mapa criado.