SAURON – Robô Guia
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PCS - Departamento de Engenharia de Computação e
Sistemas Digitais
Projeto de Formatura – Turmas 2009
Integrantes:
Professor Orientador:
Co-orientador:
Engenharia de Computação
O SAURON foi construído sobre a plataforma Pioneer 2DX [fig. 1] que provê sua estrutura de locomoção, com controle diferencial de rodas, e os seguintes sensores:
Odômetro linear e angular; 8 Sonares espalhados pela sua parte dianteira.
Um computador portátil foi adicionado sobre a plataforma Pioneer, fornecendo: Interface Gráfica; Processamento Embarcado; Comunicação Serial com a Plataforma Pioneer.
Por último, foi adicionada uma câmera digital ao SAURON, para contribuir no sensoriamento do ambiente e na identificação de sua postura, dada pelas coordenadas de posição e orientação, (x, y, θ).
SAURON – Robô Guia
O SAURON é um robô de navegação autônoma capaz de, conhecendo o mapa do ambiente e sua posição inicial, locomover-se até um ponto desejado neste ambiente.
Definição
Características
Os módulos constituintes da arquitetura encontram-se na figura 2 abaixo:
Arquitetura
Localizar-se em um ambiente por meio de sensores é uma tarefa muito complexa, pois deve lidar com incerteza e ruídos. Para resolver esse problema o módulo de Localização une as informações dos 3 sensores (odômetros, sonares e câmera) através da técnica conhecida como EKF – Extended Kalman Filter, com arquitetura ilustrada na figura 3.
Localização
Figura 1 – Plataforma do robô Pionner 2DX.
Figura 2 – Arquitetura Global do SAURON.
Felipe Gimenez Godoy [email protected] de Oliveira da Silva [email protected]
Pedro D’Aquino F. F. de Sá Barbuda [email protected] Ruppel Ruiz [email protected]
Profa. Dra. Anna Helena Reali Costa – [email protected]
Figura 3 – Arquitetura do módulo de Localização.
Testes foram conduzidos no pavimento superior do prédio da Elétrica da Escola Politécnica de São Paulo (ver o mapa da figura 4), tanto em um simulador quanto no robô e ambiente real.
O Filtro de Kalman exige modelagens de cada sensores muito precisas, e em comparação com uma modelagem anterior do mesmo sistema, o SAURON apresentou resultados significativamente melhores.
Além disso, o SAURON apresentou melhores resultados do que o sistema de localização e navegação proprietário fornecido pela fabricante da plataforma robô.
Testes e Conclusão
Figura 4 – Mapa do pavimento superior da Elétrica, utilizado nos testes.