Planificación de movimientos aplicada en robótica autónoma móvil

Abstract

La robótica autónoma móvil se ha desarrollado principalmente para hacer posible la realización de tareas de alto nivel por parte de máquinas sin la necesidad del control humano. A tales efectos, los robots deberían tener la habilidad de moverse apropiadamente en un mundo real. Consecuentemente, planificar sus propios movimientos se vuelve una de los problemas más importantes a ser resuelto en el diseño de robots autónomos móviles. El presente trabajo sistematiza un relevamiento del estado del arte sobre planificación de movimientos de sistemas robóticos móviles y describe la implementación de un planificador como propuesta de solución a una instancia particular del problema de planificación de movimientos. El relevamiento incluye la descripción, en orden cronológico, de los métodos más reconocidos y utilizados por la comunidad cientí ca. En el desarrollo del planificador se emplearon enfoques basados en construcción de roadmaps, descomposición aproximada en celdas (descomposición rectangular), muestreo probabilístico de con - guraciones y búsqueda basada en algoritmos de naturaleza estocástica. Particularmente, la propuesta se concentra en la planificación de movimientos para robots móviles -birrodados con control diferencial- que se desempeñan en entornos estáticos bidimensionales a partir de la construcción de un roadmap empleando diagramas de Voronoi, una grilla regular cuya granularidad preserva la relación entre el tamaño del robot, los obstáculos y área total, el muestreo aleatorio de con guraciones pertenecientes al roadmap y algoritmos genéticos para computar caminos óptimos libres de colisiones que cumplen con ciertos atributos de calidad.