Sistema para Navegação e Guiagem de Robôs Móveis Autônomos

Franz A. Sandi L.¹ , Elder M. Hemerly² e Walter F. Lages³

^1,2Departamento de Controle e Conversão de Energia
Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA
CTA - ITA - IEEE 12228-900 São José dos Campos-SP
³Departamento de Física, Fundação Universidade do Rio Grande
Avenida Itália s/n, 96201-900 Rio Grande-RS
e-mail: ² hemerly@ele.ita.cta.br, ³ w.fetter@ieee.org

Resumo:

Um sistema para navegação e guiagem de robôs móveis autônomos é proposto e implementado neste trabalho. Para a navegação utiliza-se integração sensorial via filtro de Kalman de dois subsistemas independentes, o dead-reckoning, que utiliza a leitura de pulsos de dois encoders alocados nas rodas direita e esquerda do veículo, e uma bússola digital. A informação de posição e atitude do veículo é então utilizada por um sistema de guiagem, baseado em controlador tipo fuzzy, que é de sintonização simples e prescinde do conhecimento do modelo dinâmico do veículo. O sistema completo é implementado em tempo real e o bom desempenho é exibido em situações de interesse.

Abstract:

A navigation and guidance system for autonomous mobile robots is developed in this work. Two independent measuring subsystems are integrated via a Kalman filter, for navigation purposes. The first is a dead-reckoning subsystem based on rotation counts of right and left vehicle's wheels, and the second one is a digital compass. The vehicle position and attitude thereby obtained are fed to a fuzzy guidance controller, aiming at achieving good performance without requiring the complex model of the vehicle's dynamics. Experimental results show that accurate estimates, in orientation and position, are obtained by the system and the guidance controller performs well on realistic paths.

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