Desplazamiento seguro y autónomo en entornos poco estructurados basado en técnicas de SLAM para un vehículo aéreo no tripulado

Abstract

La pregunta: ¿Dónde me encuentro? Es una de las preguntas más básicas realizadas por la humanidad a lo largo del tiempo. El surgimiento, avance y desarrollo dentro del área de la robótica, tal como es la robótica autónoma, se ha convertido en uno de los logros más exitosos alcanzado al tiempo presente; siendo que un robot por sí mismo pueda realizar tareas y aún comportamientos sin ninguna intervención humana es algo pensado, antiguamente, sólo en la ciencia ficción. La cuestión: ¿Dónde me encuentro? Se ha transformado en: ¿Cómo sabe una unidad robótica dónde se encuentra? Y para responder este interrogante el objetivo de muchas de las investigaciones en este campo de estudio ha sido el de encontrar la mejor técnica o solución que permite al robot darle capacidades de navegación en un modo autónomo. En el contexto de desplazamiento de las plataformas robóticas aéreas en entornos poco estructurados, es decir, donde no se conoce el mapa a priori; es primordial la seguridad de los agentes actuantes dentro del área de trabajo, más aún, cuando se trata de vidas humanas. Para esto, es necesario un robot aéreo capacitado con una buena instrumentación, el cual debe ser capaz de sortear situaciones de riesgo cuando realiza la ejecución de sus labores para llegar a un éxito de misión. El presente trabajo pretende abordar una estrategia de Mapeo y Localización Simultánea dentro del sistema operativo robótico ROS, de manera que una plataforma robótica terrestre (Pioneer3DX) o aérea (DJI Matrice 600 Pro) pueda desplazarse en un espacio tridimensional con capacidad de auto-localizarse y tomar decisiones en tiempo real para no colisionar con obstáculos al dirigirse a un punto de misión definido. Se logra ejecutar el algoritmo de SLAM del paquete slam_gmapping con interfaz ROS y visualización en RVIZ con la plataforma robótica terrestre y aérea; con la capacidad de evadir obstáculos estáticos y dinámicos.