Using Evidence to Model Solutions: An Iterative Process

Algoritmo 3.3 Refinamiento de los puntos de verificaci´on.

Sea C= (c1,c2, ...,cn)el conjunto inicial de puntos de verificaci´on. Sea Ci= (ci+2,ci+3, ...,cn)el conjunto posterior asociado a cada ci∈C.

procedimiento refinamiento(){

i = 1;repetir{

Si existe un punto de verificaci´on cj∈Ci

tal que se puede unir con una l´ınea recta a cicon cj, respetando la distancia deseada Dpre f

entonces eliminar los puntos(ci+1,ci+2, ...,cj−1)de C

i = i + 1

}mientras i<(n-1)

}

En muchos casos, como el que se muestra en la Figura 3.12 la mejora es con- siderable. De la misma forma en la Figura 3.13 se muestran los puntos de verificaci´on de la trayectoria final para el mapa simple de celdas. Esto se debe a que la limitante en el ´angulo de giro impuesta por el esquema de vecindad, ocasiona que sean gene- radas trayectorias con giros innecesarios. El conjunto de puntos de verificaci´on final ser´a utilizado por el control de navegaci´on para determinar los movimientos que el ro- bot necesita realizar para cumplir con la trayectoria generada. Esto se abordar´a en el Cap´ıtulo 6.

3.3.

Comentarios finales

En este cap´ıtulo es presentada una propuesta de planificaci´on de trayectorias para un robot m´ovil en ambientes interiores. Esta propuesta toma en cuenta expl´ıcita- mente la incertidumbre asociada con los sensores y actuadores del robot; para lograrlo realiza la planificaci´on bas´andose en tres objetivos: moverse a una distancia prudente de los obst´aculos, moverse hacia la meta y minimizar el n´umero de giros requeridos. Las contribuciones realizadas en esta parte son las siguientes.

Se introduce un algoritmo para la construcci´on de un mapa de cercan´ıa a obst´acu- los. Dependiendo de la exactitud de los sensores utilizados es importante que el

3.3. Comentarios finales Cap´ıtulo 3. Planeaci´on de trayectorias

(a) Trayectoria inicial conside- rando programaci´on din´amica.

(b) Trayectoria despu´es del pro- ceso de refinaci´on.

Figura 3.12: Ejemplo del c´alculo de una trayectoria.

Figura 3.13: Trayectoria final obtenida de la refinaci´on de los puntos de verificaci´on para el mapa simple.

3.3. Comentarios finales Cap´ıtulo 3. Planeaci´on de trayectorias

robot construya trayectorias que se mantengan alejadas de los obst´aculos para evitar colisiones accidentales. El concepto de cercan´ıa de los obst´aculos ya ha si- do abordado anteriormente [Romero, 2001, Batavia and Nourbakhsh, 2000], sin embargo, s´olo se considera informaci´on de las regiones cercanas a los obst´aculos. En cambio en el mapa de cercan´ıa propuesto en este trabajo proporciona infor- maci´on adicional, no s´olo en las regiones cercanas a los obst´aculos, sino sobre el espacio en general. Este mapa podr´ıa ser usado para otras tareas; por ejemplo, si el robot est´a en una habitaci´on y necesita moverse a la zona m´as alejada de los obst´aculos dentro de la misma, bastar´ıa con moverse hacia las celda con el valor m´aximo dentro del mapa de cercan´ıa que corresponda a la habitaci´on.

Se introduce un proceso de refinamiento de la trayectoria con la finalidad de reducir la cantidad de giros necesarios y de compensar las limitaciones impuestas por el esquema de vecindad utilizado. Esta t´ecnica es completamente heur´ıstica, sin embargo en la gran mayor´ıa de los casos la mejora a la trayectoria obtenida del algoritmo de programaci´on din´amica es considerable.

Del esquema general de navegaci´on mostrado en la Figura 1.3 de la Secci´on 1.6, este cap´ıtulo aborda el segundo paso: planificaci´on de trayectorias. Como puede apreciarse en el esquema, la siguiente tarea consiste en realizar un seguimiento de la posici´on mientras el robot se mueve; para hacerlo el robot utiliza la informaci´on que percibe por medio de sus sensores. En el siguiente cap´ıtulo se describe de que manera se procesa la informaci´on sensorial para ubicar puntos de referencia en el ambiente, e inmediatamente despu´es en el Cap´ıtulo 5 se describe el algoritmo de seguimiento de la posici´on en base a los puntos de referencia detectados.

Cap´ıtulo 4

Informaci´on sensorial

El robot m´ovil percibe el mundo que lo rodea a trav´es de sus sensores y la naturaleza de esta informaci´on var´ıa en funci´on del tipo de sensor con el que se cuenta. En el caso de este trabajo se cuenta con un sensor l´aser que proporciona una gran cantidad de datos. En principio, es necesario decidir si se usan todos los datos o si se utiliza solamente una parte de ellos.

En este cap´ıtulo se presentan los m´etodos que le permiten al robot procesar la informaci´on que percibe del ambiente, de acuerdo con las necesidades de las tareas que debe realizar y los sensores con los que cuenta.

4.1.

Caracter´ısticas del sensor

En el caso de este trabajo se tiene un sensor l´aser tipo SICK LMS 200, el cual proporciona la distancia a los objetos m´as cercanos sobre un plano paralelo al piso, en un rango de 180 grados frente al robot. La precisi´on angular es de hasta 0.25 grados por lo que pueden obtenerse hasta 720 lecturas por barrido, donde cada una indica la distancia y el ´angulo al obst´aculo m´as pr´oximo en esa direcci´on. En la Figura 4.1 se muestra un ejemplo de los datos que se obtienen de este tipo de sensor.