Navegación en robótica móvil y conducción automatizada

Abstract

Día a día, la utilización de vehículos automatizados en cualquier entorno de trabajo es cada vez más habitual. Estos vehículos realizan distintas tareas de navegación para cumplir unos objetivos específicos en cada caso. Es común en todos los casos la necesidad de garantizar un sistema de posicionamiento del vehículo para llevar a cabo dichas tareas. Para confeccionar el sistema de posicionamiento se cuenta con un conjunto de sensores y actuadores, siendo ambos limitados y ruidosos. Además, un medio de referencia como es el propio entorno puede ser estocástico e impredecible. En este contexto, surge la presente tesis doctoral con el objetivo principal de mantener la posición de los vehículos por debajo de unos niveles de incertidumbre que permitan realizar con garantías las tareas de navegación para las que han sido diseñados, es decir, garantizar la integridad de sistema de posicionamiento. Con la utilización de un conjunto de herramientas, planteamos las soluciones oportunas tanto para un vehículo en entornos interiores como para vehículos en exteriores. Particularizando el problema para el caso de entornos de interiores, se dispone de un robot móvil provisto de un sistema sensorial odométrico y de sensores de distancias, capacitado para realizar ciertas tareas de navegación en un entorno que puede ser conocido a priori o desconocido. En el caso de no ser conocido el entorno a priori, el problema conlleva, además del mantenimiento de la posición, la construcción de una representación (mapa) del entorno por el que el robot va navegando. Este problema se le suele denominar localización y construcción de mapas concurrente o simultánea. En esta investigación planteamos una solución basada en el mantenimiento de la incertidumbre de la posición del robot y de los elementos del entorno modelados, las paredes en este caso. La incertidumbre de cada uno de los elementos puestos en juego se modela utilizando