Pruebas de generación de mapas y localización simultánea (SLAM) en un robot móvil para interiores

Abstract

La siguiente investigación plantea el desarrollo de pruebas respecto a la localización y generación de mapas de forma simultánea, también conocida como SLAM. Para abordar esta problemática se la dividió en dos partes: En la primera se analiza los programas, paquetes y algoritmos (Software) necesarios para la implementación de SLAM. En la segunda los requisitos tecnológicos (hardware), para trabajar con una plataforma mínima suficiente para realizar las pruebas de localización y mapeo simultáneos. Respecto a la primera parte se determinó trabajar con el sistema operativo UBUNTU 16.04, ROS Kinetic (Robot Operating System) como entorno de trabajo además de programas y paquetes relacionados como: OPENNI 2, RPLIDAR, GAZEBO para la simulación y HECTOR SLAM para localización y mapeo simultáneos. El hardware determinado para las pruebas del sistema consistió en un Robot Móvil Turtlebot 2 (Kobuki), un sensor tipo lidar RPLIDAR A3, cámara Orbbec Astra, ordenador Intel NUC i5 para el manejo del robot, sensores y periféricos, pantalla táctil de 13 pulgadas GECHIC 1303i. Adicional a esto un ordenador Toshiba Intel Core I5 con 6Gb RAM, que cumple con los requisitos para trabajar con Ubuntu y ROS. En la parte de simulación se trabajó con el conjunto de herramientas de ROS, realizamos varias actividades de puesta a punto en nuestra PC como: instalación y configuración de UBUNTU, ROS y paquetes relacionados. El diseño de los espacios de simulación empezó con la importación del plano de la Unidad Académica de Ingeniería, Industria y Construcción de la Universidad Católica de Cuenca, realizado en CAD y exportado en formato JPG al editor GAZEBO para crear el nuevo mundo virtual, luego se inserta el mundo creado junto con el robot TurtleBot 2. La parte real del robot, se ha conseguido realizando la conexión entre la PC del robot TurtleBot 2 y la PC personal, aquí ambos deben estar dentro de la misma red inalámbrica, con el fin de obtener una comunicación bidireccional entre los dos PC, dando lugar a ejecutar los comandos de ROS en forma remota. De las pruebas realizadas con el robot TurtleBot 2 en simulación y real, se obtuvieron mapas creados mediante SLAM alcanzando el principal objetivo planteado.