ROBOTS DE EXTERIORES - Centro de Automática y Robótica

54 Robots de exteriores
{ ( , , ) /
}
ZA = p x y z ξ < ξ < ξ
(3)
i
min
Es decir, en el análisis de la pendiente, se consideran zonas no cruzables
(ZNA) aquellas regiones en las que la inclinación, en cada punto tridimensional,
supera unos umbrales máximos y mínimos (ξ max y ξ min , respectivamente)
de pendiente.
Este análisis es útil en entornos planos con diferentes pendientes, pero el
método presenta algunos problemas con superficies como escalones (no
cruzables para la plataforma y sin embargo consideradas cruzables por el
método), o pequeñas rocas (fáciles de cruzar con el sistema de locomoción).
En este caso, será necesario estudiar otro parámetro que complete el
análisis de cruzabilidad.
max
4.2 Análisis de rugosidad
La mayoría de las definiciones de rugosidad encontradas en la literatura,
hacen referencia a la medida de irregularidades a partir de las variaciones
en altura. El método utilizado en este trabajo para el cálculo del grado de
rugosidad es un método novedoso no utilizado hasta ahora en el campo de
la robótica, está basado en el cálculo de la desviación del vector normal en
cada punto dentro de una zona local, mediante el cálculo del parámetro estadístico
denominado varianza esférica (Castejón, 2005). El estudio utiliza
el siguiente razonamiento:
• En un entorno uniforme (con bajo grado de rugosidad), los vectores
normal a la superficie serán prácticamente paralelos, y por ello,
presentarán baja dispersión (como en la figura 3 izquierda).
• Por otra parte, un terreno muy rugoso presenta diferentes cambios
en la orientación de los vectores normales, por lo que existirá una
gran dispersión (parte derecha de la figura 3).
Fig. 3. Análisis de rugosidad. Dos casos extremos
Dado un conjunto de vectores N i , correspondientes a las normales en una
vecindad, contenida en el espacio percibido, se define la varianza esférica
como el estadístico ω, complementario al módulo medio normalizado del
conjunto.