Contribuciones a la localizacion absoluta de robots moviles en ambientes estructurados

Resum

Calculo de la posicion y orientacion de un robot movil en un entorno estructurado de interiores con relacion a un sistema de referencia global. Se aportan tecnicas en el caso de poseer informacion aproximada de la situacion actual (seguimiento de pose) o no disponer de ella (adquisicion de pose). Se obtiene la localización exacta de forma gradual, solo cuando es necesaria precision, a partir de un posicionamiento cualitativo o aproximado. Los metodos son robustos y permiten el tratamiento del ruido sensorial, imprecisiones del modelo, oclusiones, ambientes dinamicos, etc., para navegacion a media escala, no solo a nivel local. Los metodos desarrollados son validos para plataformas moviles con sistemas odométrico incorporando que dispongan de sensores de rango para la percepcion del entorno. Se ha enfocado el estudio sobre los sensores de rango basados en ultrasonidos que permiten la localizacion a bajo coste y asegura resultados optimos para sensores mas precisos. Para adquirir la pose, se modela el entorno local aplicando la transformada de hough para la extraccion de las rectas soporte de los segmentos detectados por los sensores. Se realiza un procesado del modelo global efectuando una particion en regiones y almacenado la informacion relevante para cada una de ellas, de forma que el ajuste entre ambos modelos se realiza en el espacio parametrico continuo de Hough. Se ha desarrollado asi una tecnica basada en un indice construido a partir de una tabla de diferencias obtenida comparando las tablas parametricas globales/local, que permite y facilita el posicionamiento del robot en un entorno estructurado global donde la busqueda se realiza sobre un numero minimo de patrones. Se proponen metodos para seguimiento o correcion de la pose en una aproximacion estatica (Ampliacion del metodo de minimo potencial) o dinamica observador de estado nolineal con garantia de estabilidad que mejora las prestaciones del filtro extendido de kalm