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2004 Planificación y control remoto, por Gemma Cabero

El objetivo de este proyecto es permitir el control y seguimiento remoto de una plataforma robótica móvil. Se trata de permitir el control a alto nivel del robot desde una plataforma Web. Los usuarios autorizados podrán acceder al control del robot desde cualquier ordenador conectado a la red mediante servicios HTML desde un programa navegador cualquiera. Mediante este mecanismo se podrán ordenar destinos y puntos de ruta al robot, además de otras tareas sencillas como reproducir mensajes de voz, y éste estará dotado del software necesario para poder seguir esas rutas con seguridad (algoritmos de evitación de obstáculos).








Objetivo:

El servicio propuesto consiste en un sistema que permita el uso del robot para el transporte de mensajes u objetos entre puntos de un entorno de un edificio de oficinas. Para ello se posibilita el poder indicar puntos de destino al robot sobre un diagrama del edificio, indicando mediante un seguimiento continuo la posición del robot, y con la posibilidad adicional de sintetizar mensajes de voz reproducidos en los altavoces de "Trasgu". Todo este sistema se gestionará desde una interfaz Web, para facilitar el acceso al mismo. El usuario sólo tendrá que indicar los puntos de destino, marcándolos sobre el mapa, y será el propio robot el que busque el mejor camino para llegar a dichos puntos al llevar incorporado un mecanismo de navegación autónoma.





El sistema de navegación:

El objetivo de este proyecto se centra en el nivel de mayor abstracción, el determinar el destino final del robot. No obstante para que éste sea capaz de llegar a su destino necesitará sistemas capaces de resolver los problemas inmediatos de localización y evitación local de obstáculos. La localización, dado lo reducido del área de acción se estima que será suficiente con dejarla a merced de los sistemas internos de odometría.

Sistema de odometría de Trasgu

Para solucionar el problema de la navegación se recurre al algoritmo local de evitación de obstáculos VFH, desarrollado por Koren y Borenstein. Este sistema es adecuado ya que su algoritmo no es demasiado complejo, permitiendo tiempos de reacción bajos y adecuados para conseguir el movimiento rápido del robot ante las ordenes del usuario. Se trata de un algoritmo de evitación local, sin convergencia, derivado de los métodos originales basados en campos potenciales. Mediante un mapa previo del entorno de movimiento, y el entorno local reconstruido a partir de la información suministrada por los sensores (sonar, láser, ...) se determina la direcció adecuada de movimiento en función de la carga de obstáculos en cada dirección y el punto objetivo.


El algoritmo VFH:



La interfaz remota:
El uso de una interfaz Web para el control del robot cumple una doble tarea: simplificar el acceso al robot desde cualquier computador, se elimina la necesidad de instalar un software especifico, y protejer al robot de accesos no deseados, interponiendo un servidor intermedio que gestione los accesos al mismo. En la interfaz Web, aparte de las funciones de control básico del robot ( mover
se a un sitio, pararse, mensaje de voz) existen herramientas para la administración de usuarios.

El desarrollo de las partes interactivas de la página se ha hecho mediante PHP, utilizando la librería gráfica JPGraph para el desarrollo del mapa del entorno del robot. El sistema gráfico ha tenido que ser desarrollado en dos niveles para permitir el refresco rápido en el navegador del usuario de la posición en tiempo real del robot: por una parte el mapa de fondo y por otra la posicion de "Trasgu".