Sistema de navegação autônoma para o robô Twil

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de navegação autônoma para o robô Twil, utilizando os frameworks ROS 2 e Nav2. A proposta dá continuidade a trabalhos anteriores realizados com o mesmo robô, buscando aprimorar sua autonomia e robustez. Para isso, foram configurados planejadores de trajetória, controladores, módulos de localização e mapeamento, além das pesquisas de técnicas de fusão sensorial para mitigar os erros de odometria observados em estudos anteriores. Os testes foram conduzidos principalmente em ambiente simulado, com obstáculos estáticos e dinâmicos, utilizando o robô ROX de acionamento diferencial igual que o robô Twil devido a instabilidades com o modelo simulado do Twil. Os resultados demonstram que o sistema desenvolvido é capaz de realizar a navegação autônoma de forma eficiente, com desvio de obstáculos e replanejamento de rotas. A mitigação de falhas anteriores, especialmente relacionadas à localização e à odometria, evidencia os avanços alcançados.

This work presents the development of an autonomous navigation system for the Twil robot, using the ROS 2 and Nav2 frameworks. The project builds upon previous studies involving the same robot, aiming to improve its autonomy and robustness. To this end, trajectory planners, controllers, localization and mapping modules were configured, along with the investigation of sensor fusion techniques to mitigate odometry errors identified in earlier works. The tests were conducted mainly in simulated environments with static and dynamic obstacles, using the ROX robot, which features a differential drive similar to that of Twil, due to instabilities with the Twil simulation model. The results show that the developed system is capable of performing autonomous navigation efficiently, with obstacle avoidance and path replanning. The mitigation of previous failures, particularly those related to localization and odometry, highlights the progress achieved.