Inclusi ´on de nuevos obst ´aculos en el mapa

(a) Ruta inicial trazada por el pla- nificador.

(b) Obst ´aculos imprevistos de- tectados durante el recorrido de una trayectoria.

Figura 6.3: Segundo: El planificador traza una ruta inicial y el robot detecta obst ´aculos imprevistos que obstruyen el camino.

6.4.

Inclusi ´on de nuevos obst ´aculos en el mapa

Es claro que durante el recorrido que el robot debe realizar para llegar a la meta puede encontrar m ´as de un obst ´aculo imprevisto. Como se asume a lo largo de esta tesis, existe un mapa previamente construido del ambiente el cual es alterado tem- poralmente ante la presencia de obst ´aculos imprevistos. Ahora bien, las alteraciones ocasionadas por dichos obst ´aculos persisten hasta el momento en que el robot llega a la meta o hasta que determina que no es posible llegar a la meta. Cuando el usuario le indica al robot que debe ir hacia una ubicaci ´on dentro del ambiente el robot inicia con un mapa temporal id ´entico al original. Durante el trayecto el robot incorpora al mapa temporal todos los obst ´aculos imprevistos que le impidan seguir con una trayectoria. Una vez que el robot llega a la meta ´o determina que no es posible llegar a ella de acuerdo con la nueva distribuci ´on de obst ´aculos, el mapa temporal es desechado y el mapa original volver ´a a ser usado en la siguiente ocasi ´on.

Est ´as ´ultimas consideraciones tienen la ventaja de reflejar la nueva distribuci ´on de los obst ´aculos en el ambiente lo que le permite al robot determinar cuando no es posible llegar a la meta. Por otro lado la desventaja radica en que si alg ´un obst ´aculo imprevisto que ya fue incorporado al mapa se mueve de su lugar, entonces dejar ´a de

6.5. Comentarios finales Cap´ıtulo 6. Evasi ´on de obst ´aculos

(a) Nueva trayectoria para lle- gar a la celda destino usando el mapa modificado.

Figura 6.4: Tercero: Se modifica temporalmente el mapa original y se traza una nueva ruta.

bloquear el camino, lo cual ya no ser ´a considerado por el robot. Esto ´ultimo podr´ıa ocasionar que el robot determine que no es posible llegar a la meta cuando en realidad si existe una trayectoria posible. En las Figuras 6.5 y 6.6 se muestra un caso que refleja la ventaja de incluir de manera acumulativa los obst ´aculos imprevistos detectados por el robot.

6.5.

Comentarios finales

En este cap´ıtulo se abord ´o el problema de detecci ´on de obst ´aculos est ´aticos imprevistos. Como puede apreciarse, el problema se concentra en la detecci ´on del obst ´aculo ya que una vez detectado, la nueva trayectoria a seguir estar ´a determina- da por el mismo algoritmo de planeaci ´on de trayectorias descrito en el Cap´ıtulo 3. En lo que se refiere a los obst ´aculos, la gran mayor´ıa son detectados con precisi ´on sola- mente con el sensor l ´aser. La raz ´on que justifica el uso de los sonares est ´a relacionada con las superficies de cristal (paredes ´o puertas) ya que estas no son detectadas por el l ´aser debido a que se basa en reflexi ´on de la luz.

6.5. Comentarios finales Cap´ıtulo 6. Evasi ´on de obst ´aculos

suponer que la detecci ´on de cristales no debe presentar ning ´un problema. En la pr ´actica la suposici ´on no siempre se cumple. Si bien es cierto que el sonar emite sonido que es reflejado por las superficies de cristal tambi ´en es cierto que tiene el problema de la reflexi ´on especular. Este problema se presenta en superficies muy lisas, como es justamente el caso de los cristales. En este tipo de superficies el haz de sonido rebota de tal manera que el receptor ultras ´onico no registra la se ˜nal devuelta o la registra despu ´es de haber rebotado varias veces, obteniendo medidas mayores a las reales. En el Cap´ıtulo 8 se muestran varios experimentos realizados a este respecto.

6.5. Comentarios finales Cap´ıtulo 6. Evasi ´on de obst ´aculos

(a) Ambiente y posici ´on inicial del robot.

(b) Ruta inicial trazada por el planificador.

(c) Obst ´aculo inesperado en- contrado durante el seguimien- to de una trayectoria.

(d) Trayectoria alterna planea- da de acuerdo con el mapa al- terado.

Figura 6.5: Primero: El robot traza una trayectoria inicial y altera el mapa del ambiente al encontrar un obst ´aculo imprevisto para determinar una trayectoria alterna.

6.5. Comentarios finales Cap´ıtulo 6. Evasi ´on de obst ´aculos

(a) Obst ´aculo inesperado encon- trado durante el seguimiento de una trayectoria.

(b) Trayectoria alterna planea- da de acuerdo con el mapa al- terado.

(c) Obst ´aculo inesperado en- contrado durante el seguimien- to de una trayectoria.

(d) Trayectoria alterna planea- da de acuerdo con el mapa al- terado.

Figura 6.6: Segundo: El robot incluye sucesivamente los obst ´aculos que va encontrando en su camino y construye en cada caso una ruta alterna.

Cap´ıtulo 7

Localizaci ´on global

La capacidad de un robot para localizarse por si mismo dentro de un ambiente, no es solo un problema fundamental dentro del campo de la rob ´otica m ´ovil, tambi ´en es un requisito para la realizaci ´on de diversas tareas como la navegaci ´on. En este Cap´ıtulo se introduce un algoritmo de localizaci ´on global basado en marcas naturales para un robot m ´ovil en ambientes interiores.

Para resolver el problema de localizaci ´on global, la idea general consiste en el pre procesamiento de un mapa de celdas previamente construido, para obtener un modelo del conjunto de marcas y sus atributos, que son visibles desde cada celda. El problema de localizaci ´on global se reduce entonces a encontrar una correspondencia entre la informaci ´on asociada a una celda y las marcas observadas por el robot desde su posici ´on. Esta b ´usqueda se realiza en dos fases. En la primera fase se emplea un filtro inicial, que permite determinar cuales son las celdas del mapa que probablemente correspondan con las observaciones del robot, durante esta fase son eliminadas un gran n ´umero de celdas que no poseen informaci ´on similar a la observada por el robot. En la segunda fase se toman las celdas m ´as probables obtenidas de la fase 1 y se hace una b ´usqueda m ´as detallada de la correspondencia para eliminar nuevamente, a las celdas que no se asemejen a las observaciones del robot. Este algoritmo se enfoca en ambientes interiores tipo oficina aprovechando las marcas naturales que en este tipo de ambientes se encuentran; el algoritmo considera la presencia de nuevos obst ´aculos y el ruido en los sensores. Para la extracci ´on de marcas naturales se utiliza el mismo algoritmo descrito en el cap´ıtulo 4. Cabe aclarar que en el proceso de localizaci ´on global solamente se usan las discontinuidades y las paredes, esto se debe a que ambas tienen