Mapeamento de ambiente para navegação de um robô móvel

Abstract

O presente trabalho apresenta um sistema de navegação autônoma, aplicado no robô móvel Twil. Aproveitando o desenvolvimento de trabalhos anteriores, este sistema foi estendido, com adição do mapeamento do espaço onde o robô se movimenta. O mapa criado é utilizado para aprimorar a estimativa de posição do robô, e para replanejar trajetos em tempo real, evitando colisões. Isto foi realizado com auxílio de ferramentas do ROS 2, como a biblioteca de navegação autônoma Navigation2 e pacotes que incorporam técnicas de mapeamento e localização simultâneas. O desempenho dos sistemas desenvolvidos foi avaliado através de testes em um ambiente simulado, com gráficos medindo a estimativa de posição, comparação do mapa obtido com o mapa real, e análise qualitativa do planejador de trajetórias.

This paper presents an autonomous navigation system, applied to the Twil mobile robot. Taking advantage of the development of previous works, this system was extended, with the addition of mapping of the space in which the robot navigates. The generated map is used to improve the robot’s pose estimation, and to replan trajectories in real time, avoiding collisions. This was done with the aid of tools made for ROS 2, such as the Navigation2 navigation framework and packages that perform simultaneous mapping and localization. The performance of the developed systems was evaluated through tests in a simulated environment, with graphs measuring the estimated position, comparison of the obtained map with the real map, and qualitative analysis of the path planner.