Seguimiento de trayectorias con evasión de colisiones para un robot móvil AutoMiny 4.0

Abstract

El presente trabajo está enfocado en el diseño, simulación e implementación de una estrategia de control para el seguimiento de trayectorias, considerando evasión de colisiones de un robot móvil terrestre en configuración Ackerman, AutoMiny 4.0. Este vehículo cuenta con cuatro ruedas, las ruedas traseras proporcionan tracción y las ruedas delanteras la dirección. La finalidad de este trabajo es lograr que el robot se desplace dentro de un ambiente controlado, siguiendo una trayectoria específica. Adicionalmente, en caso que exista riesgo de colisión con algún objeto que se encuentre obstruyendo su camino, pueda evitarlo. El control seleccionado para el seguimiento de trayectoria está acotado por una función tangente hiperbólico, esto con la finalidad de no saturar la señal de control. Para lograr la evasión de colisiones se utilizan campos vectoriales repulsivos (RVF por sus siglas en inglés). Los resultados teóricos obtenidos son validados a través de una simulación numérica y de manera experimental. La implementación se llevó a cabo mediante ROS, la detección de los obstáculos se realizó mediante un sensor LiDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) y la posición y orientación del AutoMiny se obtuvo mediante un sistema de cámaras OptiTrack. Estas cámaras infrarrojas obtienen información de coordenadas espaciales mediante la detección de marcadores colocados sobre el AutoMiny, por medio del software Motive.