Diseño e implementación de un sistema para el mapeo y navegación de un robot móvil

El presente trabajo muestra el desarrollo del diseño e implementación de un sistema de mapeo y navegación autónoma para un robot móvil existente en la UAO, con capacidad de ser implementado en diferentes plataformas con la misma configuración. La metodología aplicada para el desarrollo de este proye...

Full description

Autores:
Díaz Tenorio, Daniela
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/9994
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10614/9994
Palabra clave:
Ingeniería Mecatrónica
Robótica
Robótica móvil
Cinemática
Robotics
Kinematics
TEB local planner
Rights
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description El presente trabajo muestra el desarrollo del diseño e implementación de un sistema de mapeo y navegación autónoma para un robot móvil existente en la UAO, con capacidad de ser implementado en diferentes plataformas con la misma configuración. La metodología aplicada para el desarrollo de este proyecto, consistió en la previa investigación de los elementos necesarios para la implementación de los módulos de mapeo y navegación. Después se realizó la respectiva selección de la plataforma robótica a utilizar y se realizaron los ajustes necesarios a la plataforma para poder proseguir a implementar el sistema de mapeo. Por último se implementó el módulo de navegación, en el cual fue necesario inicialmente establecer los módulos externos (odometría, sensor láser, transformación de marcos de referencias, obtención del mapa y la corrección de la localización) para asegurar las entradas del sistema, configurar el módulo base Move_base para finalmente desarrollar la cinemática inversa que conforma el Base_controller, que suministra la información de desplazamiento necesaria para el robot móvil. Finalmente se realizaron una serie de pruebas como validación del sistema, en las cuales se probaron las cinemáticas directa e inversa, para posteriormente como prueba final validar el sistema de navegación autónoma. El software utilizado para la implementación de todo el sistema fue el Robot Operative System (en sus siglas en ingles ROS). El paquete Héctor SLAM fue utilizado para la realización del mapeo y el Navigation Stack para la navegación autónoma con el uso del Timed Elastic Band (TEB) local planner como planeador de trayectorias locales. El objetivo de desarrollar este tipo de sistemas es el de dar autonomía a funciones de desplazamiento tanto como para cumplir tareas de alto riesgo, como para mejorar la calidad de vida a personas con discapacidades físicas. Por dicho motivo el proyecto desarrollado es completamente modular, lo cual permite su adaptación a cualquier tipo de plataforma robótica móvil de software abierto
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El paquete Héctor SLAM fue utilizado para la realización del mapeo y el Navigation Stack para la navegación autónoma con el uso del Timed Elastic Band (TEB) local planner como planeador de trayectorias locales. El objetivo de desarrollar este tipo de sistemas es el de dar autonomía a funciones de desplazamiento tanto como para cumplir tareas de alto riesgo, como para mejorar la calidad de vida a personas con discapacidades físicas. Por dicho motivo el proyecto desarrollado es completamente modular, lo cual permite su adaptación a cualquier tipo de plataforma robótica móvil de software abiertoProyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2017PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)application/pdf128 páginasspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecatrónicaDepartamento de Automática y ElectrónicaFacultad de IngenieríaDerechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidentehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2instname:Universidad Autónoma de Occidentereponame:Repositorio Institucional UAOIngeniería MecatrónicaRobóticaRobótica móvilCinemáticaRoboticsKinematicsTEB local plannerDiseño e implementación de un sistema para el mapeo y navegación de un robot móvilTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85PublicationTEXTT07658.pdf.txtT07658.pdf.txtExtracted texttext/plain197746https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/900e1053-8a2c-4d2c-9d5d-95cf1e6f3d2d/download79cf0a8b3d4096d8f2bd24c1e1075b1dMD53THUMBNAILT07658.pdf.jpgT07658.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6060https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/d9cda955-2538-4f0d-82dd-7f58bb3e4608/downloadc2a7bc3b755e250a82c004768a36d091MD54ORIGINALT07658.pdfT07658.pdfapplication/pdf2947963https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/5241386b-396d-4c25-b56b-765403a96fe6/download30a1f600e488788d87917aed1a3031fdMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81665https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/52ee800f-5c1d-4470-b95a-87022f437edb/download20b5ba22b1117f71589c7318baa2c560MD5210614/9994oai:dspace7-uao.metacatalogo.com:10614/99942024-01-19 15:56:39.76https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidenteopen.accesshttps://dspace7-uao.metacatalogo.comRepositorio UAOrepositorio@uao.edu.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