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Notación para la posesión y orientación variante en el tiempo de robot -…
Notación para la posesión y orientación variante en el tiempo de robot
posesión y orientación
Generalmente los robots conocen su localización por sensores montados sobre ellos. Sin embargo, es una estimación que no es suficientemente precisa en muchas
aplicaciones. Esto no se debe a la magnitud de los errores sino a su acumulación, originando una incertidumbre en posición y orientación
La medición de la posición absoluta la obtendremos mediante estaciones de transmisión, también llamadas balizas de radiofrecuencia (RF), como veremos más
adelante.
Para que un robot móvil pueda realizar tareas tales como generar trayectorias o evitar obstáculos, necesita conocer su localización o pose (posición y orientación) con
respecto a un sistema de referencia absoluto.
Odometría
La odometría estima la pose del vehículo
a partir del número de vueltas dadas por las
ruedas.
Las desventajas son las imprecisiones debido a deslizamiento de las ruedas,rregularidades del terreno,
desgaste de ruedas, entre otras.
Debido a que integra el movimiento en el tiempo, se acumulan los errores. Es bastante simple, barato y con alta cantidad de muestreo.
Estaciones de transmisión
Este tipo de sistemas, también conocido como balizas (“beacon”) de radiofrecuencia, RF,proporcionan la localización absoluta del vehículo en un área exterior
suficientemente grande sin requerir estructuración del entorno.
Por tanto, son adecuados para aplicaciones en las que el robot ha de moverse en entornos muy
diversos y debe recorrer grandes distancias.
Se basa en un receptor o transceptor,
colocado en el vehículo y un conjunto de estaciones transmisoras de RF posicionadas
en lugares conocidos y distantes Podemos diferenciar según si son
estaciones fijas o móviles.
Navegación inercial
Los sistemas de navegación inercial estiman la posición y orientación del robot mediante medidas de aceleraciones y ángulos de orientación Podemos destacar los siguientes sensores: los acelerómetros, los giróscopos y las brújulas.
Los
dos primeros tienen la ventaja de ser auto-suficientes ya que no necesitan referencias
externas.
Efecto Doppler
El principio de Doppler se basa en obtener la velocidad de
un movimiento al emitir una onda sobre una superficie en movimiento relativo con el emisor y observar el
desplazamiento de frecuencia de la onda reflejada
Estos sensores son muy utilizados en vehículos aéreos y marítimos. Los primeros utilizan radiofrecuencia reflejando las microondas en la superficie de la
Tierra.
En vehículos terrestres y robots se suele utilizar un sensor orientado en la dirección del movimiento hacia abajo con un cierto ángulo respecto al terreno, generalmente
45º (Figura 32). La velocidad relativa del suelo 𝑉A se deriva de la velocidad medida 𝑉𝐷
siguiendo la siguiente ecuación: