Ajust del moviment d’un robot explorador mitjançant sensors de detecció de gir

Abstract

Un robot explorador té la finalitat de conèixer i explorar una zona on una persona tindria dificultats per accedir-hi o amb la possibilitat de posar en perill la seva vida. Aquests robots han de poder moure’s per l’exterior amb la dificultat que comporta trobar diferents terrenys i obstacles no previstos. Els robots exploradors poden estar controlats de forma remota o tenir intel·ligència artificial per ser capaços de prendre decisions autònomes. El grup de recerca ARLab de la UdG disposa d’un robot mòbil explorador, anomenat BigBot3, que porta integrat un sistema operatiu ROS, programat amb una sèrie d’algoritmes per detectar el tipus de terreny en el que es mou quan realitza trajectòries autònomes o és comandat amb un joystick. El robot mòbil disposa de quatre rodes no orientables, tipus SkidSteer, per la qual cosa quan realitza girs les rodes derrapen i les lectures dels encoders no són fiables per calcular el gir realitzat, ja que l’encoder llegirà més polsos dels que hauria de rebre. L’objectiu d’aquest treball final de grau és observar aquest problema i poder calibrar aquestes lectures dels encoders als diferents terrenys en que es mogui, per calcular correctament els angles de gir. Es contemplarà el càlcul d’un factor de correcció anomenat alfa (α), el radi de gir i l’angle recorregut pel robot, en funció de la velocitat angular i el tipus de terreny. Aquest treball contemplarà les proves a realitzar a l’exterior en els diferents terrenys amb la utilització del sensor més idoni per la mesura del gir del robot, del tipus Laser Range Finder o càmera de visió, i la seva programació dins del sistema operatiu ROS. Els terrenys estudiats són els següents: interior, ciment, asfalt i herba

An explorer robot has the purpose of knowing and exploring an area where a person would have difficulties in accessing it or with the possibility of endangering your life. These robots must be able to move around the outside with the difficulty of finding them different terrains and unforeseen obstacles. Crawler robots may be controlled by remotely or have artificial intelligence to be able to make autonomous decisions. The ARLab research group of the UdG has a mobile explorer robot, called BigBot3, which has an integrated ROS operating system, programmed with a series of algorithms for detect the type of terrain on which it moves when it performs autonomous trajectories or is controlled with a joystick. The mobile robot has four non-steerable wheels, SkidSteer type, so when it makes turns the wheels skid and the encoder readings do not they are reliable for calculating the turn made, since the encoder will read more pulses than it should receive. The aim of this final degree thesis is to observe this problem and be able to calibrate them readings of the encoders on the different terrains in which it moves, to calculate them correctly turning angles The calculation of a correction factor called alpha (α), the radius of turn and the angle traveled by the robot, depending on the angular speed and the type of terrain. This work will contemplate the tests to be carried out outside in the different terrains with the use of the most suitable sensor for measuring the rotation of the robot, of the Laser Range Finder type or vision camera, and its programming within the ROS operating system. The grounds studied are the following: interior, cement, asphalt and grass