Combinando Hector SLAM y Campo Potencial Artificial para Navegación Autónoma Dentro de un Invernadero
Autores: Harik, El Houssein Chouaib; Korsaeth, Audun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Combinando Hector SLAM y Campo Potencial Artificial para Navegación Autónoma Dentro de un Invernadero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Percepción eficiente
Navegación autónoma
Entorno sin GPS
Enfoque SLAM
Evitación de obstáculos
Campo potencial artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El factor clave para la navegación autónoma es la percepción eficiente del entorno, mientras se puede mover de manera segura de un punto inicial a un punto final. En este documento tratamos sobre un robot móvil con ruedas que trabaja en un entorno sin GPS, típico de un invernadero. Se utiliza el enfoque de Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM) de Hector para estimar la posición del robot utilizando un sensor de Detección y Medición de Luz (LIDAR). El seguimiento de puntos de referencia y la evitación de obstáculos se aseguran mediante un nuevo controlador de campo potencial artificial (APF) presentado en este documento. La combinación del SLAM de Hector y el controlador APF permite que el robot móvil realice tareas periódicas que requieren navegación autónoma entre puntos de referencia predefinidos. También proporciona al robot móvil una robustez ante las condiciones cambiantes que pueden ocurrir dentro del invernadero, causadas por la dinámica del desarrollo de las plantas a lo largo de la temporada. En este estudio, mostramos que el robot es seguro para operar de manera autónoma con la presencia humana, y que, a diferencia de los métodos clásicos de odometría, no se necesita calibración para reposicionar el robot en recorridos repetitivos. Incluimos aquí tanto descripciones de hardware como de software, así como resultados de simulación y experimentales.
Descripción
El factor clave para la navegación autónoma es la percepción eficiente del entorno, mientras se puede mover de manera segura de un punto inicial a un punto final. En este documento tratamos sobre un robot móvil con ruedas que trabaja en un entorno sin GPS, típico de un invernadero. Se utiliza el enfoque de Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM) de Hector para estimar la posición del robot utilizando un sensor de Detección y Medición de Luz (LIDAR). El seguimiento de puntos de referencia y la evitación de obstáculos se aseguran mediante un nuevo controlador de campo potencial artificial (APF) presentado en este documento. La combinación del SLAM de Hector y el controlador APF permite que el robot móvil realice tareas periódicas que requieren navegación autónoma entre puntos de referencia predefinidos. También proporciona al robot móvil una robustez ante las condiciones cambiantes que pueden ocurrir dentro del invernadero, causadas por la dinámica del desarrollo de las plantas a lo largo de la temporada. En este estudio, mostramos que el robot es seguro para operar de manera autónoma con la presencia humana, y que, a diferencia de los métodos clásicos de odometría, no se necesita calibración para reposicionar el robot en recorridos repetitivos. Incluimos aquí tanto descripciones de hardware como de software, así como resultados de simulación y experimentales.