La localización del robot denota la capacidad del robot para establecer su propia posición y orientación dentro del marco de referencia . La planificación de la ruta 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 requerida ]
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 que se relaciona 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 de robot , los tipos de sistemas de navegación y una mirada más cercana a sus componentes de construcción relacionados.
La navegación robótica se refiere a la capacidad del robot para determinar su propia posición en su marco de referencia y luego planificar una ruta hacia una ubicación objetivo. Para navegar en su entorno, el robot o cualquier otro dispositivo de movilidad requiere una representación, es decir, un mapa del entorno y la capacidad de interpretar esa representación.
La navegación puede definirse 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 artificial y sensores ópticos, incluidos telémetros basados en láser y cámaras fotométricas que utilizan conjuntos CCD , para extraer las características visuales necesarias para la localización en el entorno circundante. Sin embargo, existe una variedad de técnicas para la navegación y localización utilizando información de visión, los principales componentes de cada técnica son:
Para ofrecer una visión general de la navegación basada en visión y sus técnicas, clasificamos estas técnicas en navegación interior y navegación exterior.
La forma más sencilla de hacer que un robot llegue a una ubicación determinada es simplemente guiarlo hasta ella. Esta guía se puede realizar de diferentes maneras: 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 guiados automáticamente (AGV) se utilizan en escenarios industriales para tareas de transporte. La navegación en interiores de robots es posible mediante dispositivos de posicionamiento en interiores basados en IMU. [3] [4]
Existe una variedad mucho mayor de sistemas de navegación para interiores. La referencia básica de los sistemas de navegación para interiores y exteriores es "Vision for mobile robot navigation: a survey" de Guilherme N. DeSouza y Avinash C. Kak.
Consulte también “Posicionamiento basado en visión” y AVM Navigator .
Los controladores de vuelo autónomos de código abierto típicos tienen la capacidad de volar en modo totalmente automático y realizar las siguientes operaciones:
El controlador de vuelo a bordo se basa en GPS para la navegación y el vuelo estabilizado, y a menudo emplea sistemas de aumento basados en satélites (SBAS) adicionales y sensores de altitud (presión barométrica). [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]