Desarrollo de un sistema de percepción robótica para la localización métrica y topológica en ambientes semi-estructurados

El presente proyecto consistió en el desarrollo de un sistema de percepción capaz de localizar tanto métrica como topológicamente un robot móvil tipo Ackermann en ambientes semiestructurados. Este sistema de percepción se dividió en dos partes, la primera en la ubicación del robot métricamente por coordenadas cartesianas y la y la segunda en la identificación de lugares del entorno de trabajo por visión computacional (redes neuronales convolucionales). El primer sistema utilizó sensores propioceptivos como lo son el IMU y los encoders de los motores, con el fin de generar la localización métrica del modelo físico en un plano cartesiano. Asimismo, este sistema empleó la ubicación virtual del robot contenido en el simulador Gazebo, con el objetivo de estimar una “super” odometría con error pequeño respecto a la medida real del entorno; resaltando que la odometría final calculada por el sistema, utilizó un filtro de Kalman el cual generaba la estimación en base al conjunto de información de la entradas (localización real y virtual). Por otro lado, el segundo sistema empleó un tipo de red neuronal artificial capaz de identificar objetos en imágenes digitales. Esta red fue la CNN o red neuronal convolucional, la cual permitió la localización de objetos o lugares contenidos en una imagen digital. Adicionalmente, para la adquisición de datos de dicha red, se empleó una cámara monocular con transmisión de datos por puerto USB, de igual manera fue utilizada para obtener imágenes de validación para el sistema topológico, cada uno de estos sistemas estuvo compuesto por una serie de programas y nodos de ROS, que al integrarse y complementarse con un entorno simulado (Gazebo) permitieron la unificación de sistemas (métrico y topológico). Finalmente el objetivo de este proyecto, es servir como base para un robot guía de personas al interior del campus de la Universidad Autónoma de Occidente específicamente en el sótano dos, basados en una plataforma robótica tipo Ackermann ya existente en la universidad.Proyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2021PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a