Robot terrestre para exteriores con navegación autónoma basado en fusión sensorial (2022)
Este proyecto de investigación se centra en desarrollar un robot terrestre de cinemática Ackerman para la navegación autónoma en exteriores, basado en técnicas de navegación de fusión sensorial, con las que se pretende llegar a un punto deseado. Estas técnicas se enfocarán en el uso de estimadores estocásticos como el filtro Kalman extendido (EKF) y algoritmos de seguimiento de trayectoria como Pure Pursuit, los cuales permitan estimar la posición del robot en tiempo real y corregir su trayectoria mientras se dirige a un punto deseado de tal manera que se minimice el error de posición final. Los sensores utilizados para la estimación de posición y orientación son: IMU (unidad de movimiento inercial), magnetómetro y encoders, los cuales proporcionan medidas relativas dependientes del movimiento. Por otro lado, los datos de los sensores, son obtenidos y procesados a través de un pequeño ordenador llamado Raspberry Pi 3 en el que a su vez se implementa por medio del lenguaje de programación Python los algoritmos para la navegación autónoma y se realiza la generación de las señales de control del actuador, para este tipo de robot el actuador usado es un servo motor que controla la dirección. Todos los componentes son montados en un chasis con cinemática Ackerman. Las pruebas se realizan en un terreno nivelado y libre de obstáculos. Finalmente, se comparan los resultados de la posición estimada por el Filtro Kalman con la posición estimada por el software Tracker, obteniendo así un prototipo capaz de alcanzar una zona objetivo de radio 60 cm en recorridos de hasta 24 m, además de estimar trayectorias con un error RMSE de hasta 0.84 m.