La localización del robot denota la capacidad del robot para establecer su propia posición y orientación dentro del marco de referencia . La planificación de rutas es efectivamente una extensión de la localización, ya que requiere la determinación de la posición actual del robot y la posición de una ubicación objetivo, ambas dentro del mismo marco de referencia o coordenadas. La construcción de mapas puede tener la forma de un mapa métrico o cualquier notación que describa ubicaciones en el marco de referencia del robot. [ cita necesaria ]
Para cualquier dispositivo móvil, la capacidad de navegar en su entorno es importante. Evitar situaciones peligrosas como colisiones y condiciones inseguras ( temperatura , radiación, exposición al clima, etc.) es lo primero, pero si el robot tiene un propósito relacionado con lugares específicos en el entorno del robot, debe encontrar esos lugares. Este artículo presentará una descripción general de la habilidad de navegación e intentará identificar los bloques básicos de un sistema de navegación robótico , los tipos de sistemas de navegación y examinará más de cerca sus componentes de construcción relacionados.
La navegación del robot significa la capacidad del robot para determinar su propia posición en su marco de referencia y luego planificar un camino hacia una ubicación objetivo. Para navegar en su entorno, el robot o cualquier otro dispositivo de movilidad requiere representación, es decir, un mapa del entorno y la capacidad de interpretar esa representación.
La navegación se puede definir como la combinación de las tres competencias fundamentales: [1]
Algunos sistemas de navegación robótica utilizan localización y mapeo simultáneos para generar reconstrucciones 3D de su entorno. [2]
La navegación basada en visión o navegación óptica utiliza algoritmos de visión por computadora y sensores ópticos, incluido un telémetro basado en láser y cámaras fotométricas que utilizan matrices CCD , para extraer las características visuales necesarias para la localización en el entorno circundante. Sin embargo, existe una variedad de técnicas de navegación y localización utilizando información de visión, los componentes principales de cada técnica son:
Para ofrecer una descripción general de la navegación basada en la visión y sus técnicas, clasificamos estas técnicas en navegación en interiores y navegación en exteriores.
La forma más sencilla de hacer que un robot vaya a una ubicación objetivo es simplemente guiarlo hasta esa ubicación. Esta orientación se puede realizar de diferentes formas: enterrando un bucle inductivo o imanes en el suelo, pintando líneas en el suelo, o colocando balizas, marcadores, códigos de barras, etc. en el entorno. Estos vehículos de guiado automático (AGV) se utilizan en escenarios industriales para tareas de transporte. La navegación interior de robots es posible mediante dispositivos de posicionamiento interior basados en IMU. [3] [4]
Existe una variedad mucho más amplia de sistemas de navegación para interiores. La referencia básica de los sistemas de navegación para interiores y exteriores es "Visión para la navegación de robots móviles: una encuesta" de Guilherme N. DeSouza y Avinash C. Kak.
Consulte también "Posicionamiento basado en visión" y AVM Navigator .
Los controladores de vuelo autónomos típicos de código abierto tienen la capacidad de volar en modo totalmente automático y realizar las siguientes operaciones;
El controlador de vuelo a bordo depende del GPS para la navegación y el vuelo estabilizado y, a menudo, emplea sistemas de aumento basados en satélites (SBAS) y sensores de altitud (presión barométrica) adicionales. [5]
Algunos sistemas de navegación para robots aéreos se basan en sensores inerciales . [6]
Los vehículos submarinos autónomos pueden guiarse mediante sistemas de posicionamiento acústico submarino . [7] También se han desarrollado sistemas de navegación que utilizan sonar . [8]
Los robots también pueden determinar sus posiciones mediante navegación por radio . [9]