Algoritmos de navegación autónoma para robots móviles basados en tecnología LiDAR

Abstract

[ENG]In recent years, the use of mobile robots for performing different tasks is increasing rapidly. It is now common to find robotic systems in industrial environments, military applications, agricul-tural systems and even in businesses carrying out increasingly sophisticated tasks. The develop-ment in the mobile robotics field has moved on from research in universities and businesses to use in everyday environments. The advances made in mobile robotics have been transferred to other fields, such as autonomous driving or space exploration. The obstacle avoidance algo-rithms, local and global path planning techniques and perception systems developed in mobile robotics are used for the new self-driving vehicles. This dissertation presents a navigation system for a mobile robot with a differential steering system, which combines different path planning and obstacle avoidance algorithms. The algo-rithms implemented are combined with a localization system using different sensors installed on the robot (encoders, LiDAR, IMUs, etc). The main algorithms used in this project are: The A* algorithm, the Vector Field Histogram and dead reckoning. [ESP]En los últimos años, el uso de los robots móviles para realizar diferentes tareas ha crecido de forma exponencial. Es habitual encontrar sistemas robotizados en ambientes industriales, aplicaciones militares, sistemas agrícolas e incluso en empresas realizado tareas cada vez más sofisticadas. Los desarrollos en robótica móvil han pasado del campo de la investigación en Universidades y empresas al entorno cotidiano. Los avances en robótica móvil han sido transferidos a otros campos como la conducción autónoma o la exploración espacial. Los algoritmos de evitación de obstáculos, los planificadores locales y globales de trayectorias y los sistemas de percepción desarrollados en la robótica móvil, son utilizados en los nuevos vehículos sin conductor. Este trabajo final de grado presenta un sistema de navegación para un robot móvil de tipo diferencial, que combina distintos algoritmos de creación de trayectorias y evitación de obstáculos. Los algoritmos implementados se combinan con un sistema de localización utilizando diferentes sensores instalados en el robot (encoders, LiDAR, IMUs, etc.). Los principales algoritmos usados son: El algoritmo A*, el Vector Field Histogram y la navegación por estimación (dead reckoning).