La Denning Mobile Robot Company de Boston fue la primera empresa en ofrecer robots autónomos ya preparados que posteriormente fueron adquiridos principalmente por investigadores. Real World Interface, Inc. (RWI) de Grinnell More y Nomadic Technologies ( EE.UU. ) de James Slater, junto con K-Team de Francesco Mondada ( Suiza ), fueron otras empresas pioneras en este campo, abordando la necesidad de robots listos para usar para Uso por parte de investigadores en robótica. RWI creó el B-21, Nomadic el XR4000, mientras que el diminuto robot móvil Khepera surgió de los establos del K-Team suizo. Sin embargo, el alto precio de estas máquinas significaba que sólo unos pocos estudiantes graduados e investigadores militares podían permitírselas. Finalmente, en 1995 se introdujo el robot Pioneer de bajo costo (a partir de una colaboración entre RWI y ActivMedia Robotics), un proyecto que amplió la investigación en robótica móvil debido a su precio asequible.
En 1999, la empresa Denning había desaparecido. En 1998, RWI se unió a ISRobotics para formar iRobot . More presentó el robot de control remoto PackBot , alejándose de los robots de investigación autónomos para dedicarse a mercados militares. Nomadic Technologies también abandonó el campo. MobileRobots Inc y K-Team continuaron abasteciendo a la comunidad de investigación.
En 2003, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa ( DARPA ) contrató a Segway para convertir quince Segway PT en plataformas de movilidad robótica Segway. Segway y unidades entregadas a DARPA en abril. En junio, DARPA trabajó con SPAWAR Systems Center San Diego para distribuir las unidades a 14 instituciones de investigación gubernamentales y universitarias. [1]
Los robots de investigación mejoraron su funcionamiento autónomo en interiores durante las décadas de 1990 y 2000. Las bases de investigación ya preparadas ofrecen la capacidad de detección, movilidad y computación necesarias. Estos incluyen Pioneer, PatrolBot , PowerBot y PeopleBot. Estas plataformas pueden mapear edificios y navegar de forma inmediata, utilizando SLAM y una variación del método Monte Carlo /localización de Markov y búsqueda iterada de valores modificados, con cualquier sensor de la clase de telémetro 2-D. Este método crea un mapa legible por humanos del espacio de trabajo del robot que puede controlar y rastrear los robots a medida que se mueven. Evolution Robotics ofrece software VSLAM de cámara única , que reemplaza la búsqueda de distancias con coincidencia de patrones visuales , pero este sistema no puede crear un mapa legible por humanos. Otros grupos están construyendo VSLAM basado en cámaras estéreo. Debido a que la cámara estéreo proporciona datos de localización de distancias, se pueden hacer mapas y rastrear robots. El K-Team Khepera , las plataformas basadas en Segway y otros robots de investigación pueden conectarse a recursos informáticos externos para utilizar dicho software.
La precisión depende de la precisión del sensor, la granularidad de los datos y la velocidad de cálculo. Los láseres telémetros pueden tener una precisión de +/-1 cm, mientras que la precisión de las cámaras estéreo digitales está limitada a 0,25 píxeles y, por lo tanto, depende del alcance. Los sistemas basados en visión requieren más recursos computacionales que los sistemas simples de localización de distancias, como los láseres, pero pueden emplear un procesador de señal digital integrado en la cámara. Las compensaciones entre costo y precisión llevaron a sistemas basados en visión menos costosos en robots de consumo, mientras que los robots comerciales e industriales y los vehículos guiados automatizados (AGV) tienden a utilizar sistemas basados en láser.
En exteriores, la localización se realiza principalmente mediante GPS , pero las señales de los satélites pueden perderse frecuentemente debido a obstáculos. Sin robots, normalmente se utiliza la navegación a estima y el seguimiento de movimiento inercial. La navegación a estima se basa en el movimiento relativo de las ruedas y está sujeta a errores de deslizamiento acumulativos. El seguimiento del movimiento inercial utiliza giroscopios y acelerómetros para medir el movimiento. La precisión depende de la calidad y la calibración del sensor. El Segway RMP 400 y los robots Seekur son dos de las plataformas diseñadas para dicha investigación; la mayoría de los demás robots de investigación al aire libre están improvisados a partir de vehículos existentes.
En áreas exteriores restringidas, algunos robots, como el John Deere Gator, simplemente rodean el perímetro con radiobalizas y utilizan una triangulación simple de tres o más balizas para localizar y navegar. Los AGV más antiguos de las fábricas también utilizan balizas en interiores.
Gran parte del software de investigación para robots autónomos es software libre o software de código abierto , incluido: Robot Operating System , Carmen de Carnegie Mellon , Player/Stage/Gazebo de la Universidad del Sur de California y las API ARIA [2] de MobileRobots Inc. URBI con un El SDK de software libre se utiliza en muchas universidades.
El software comercial incluye Webots , que se ha desarrollado desde 1998 y tiene licencia de más de 500 universidades. Se ejecuta en Linux , Windows y Mac OS X. En junio de 2006, Microsoft Research comenzó a ofrecer copias de prueba beta gratuitas de un kit de desarrollo de software Robotics Studio con robots Pioneer en simulación para Windows XP .
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