Implementación de mejoras en el sistema de navegación autónoma mediante paquetes ROS para una plataforma robotizada de Padrino Tecnológico

Abstract

El propósito de este trabajo de fin de máster es mejorar el sistema de navegación reactiva y deliberativa de la silla de ruedas robotizada SARA[1] mediante la fusión de la información obtenida por los distintos sensores que componen el sistema, de tipo odométricos, ultrasónicos e inerciales. Para llevarlo a cabo, se toma como base el trabajo previo [2], donde se creó un sistema de navegación empleando únicamente en la estimación del posicionamiento relativo basado en la odometría. La fusión de sensores permite minimizar los errores aleatorios de los sensores, con el fin de obtener un resultado más fiable. De este modo, se consigue una navegación de la silla más segura para el usuario. Es necesario trabajar en el bajo nivel, que está formado por los microcontroladores que acceden a las medidas de cada sensor y componente que forma el sistema completo, que se comunica con el alto nivel por bus CAN. El alto nivel está formado por un conjunto de paquetes ROS encargados de fusionar los datos de la odometría del sistema previo, con las medidas obtenidas por el sensor inercial, creando una nueva estimación de la posición de la silla. La nueva odometría resultante se emplea como referencia para calcular las trayectorias del sistema de navegación.

The main objetive of this final master project is improve the reactive and deliberative navigation system of robotic wheelchair SARA [1], by the fuse of the different sensors of the system: odometric, ultrasonic and inertials. To achieve this purpose, the previous final degree project [2] is taken as basis, where a navigation system based on odometry was created. The sensor fusion allows minimize aleatory errors of sensors, obtaining a more reliable estimation. In this way, safer navigation is achieved for the user. It is necessary to work at the low level of the system, which is composed of the microcontrollers that access the measurements of each sensor. The low level communicates with the high level by CAN bus. The high level consists of a set of ROS packages in charge of fusing the odometry data from the previous system, with the measurements obtained by the inertial sensor, creating a new estimate of the position of the platform. The resulting odometry is used as a reference to calculate the trajectories of the navigation system.