VIII Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática Cáceres ...

Active beacons. Los dos tienen el mismo objetivo,esto es, obtener la posición de un objeto. Elprimero proporciona coordenadas relativas a laTierra y el segundo lo hace con respecto a unentorno más reducido, típicamente una naveindustrial. Veremos, por último, los sensores derango que proporcionan discretizaciones delentorno próximo al robot, devolviendo distanciasde los obstáculos justo enfrente del sensor. Encuanto a los sensores de rango, el sónar es el másutilizado en la navegación de robots debido a subajo coste y a su gran velocidad de respuesta. Elsiguiente tema es el de visión para robots. Estetipo especial de sensor, la cámara, permite obtenermejores mediciones del entorno. Por un lado,veremos los fundamentos de la formación de laimagen: cómo se crea una imagen cuando usamosuna cámara de pin-hole y qué es, en definitiva,una imagen. A continuación repasaremos algunosde los métodos de detección de características másbásicos. Estos métodos permitirán obtener ciertascaracterísticas de la imagen para determinar laposición o presencia de objetos o puntos delentorno que nos sirvan para alguna tarea concretadel robot. Por último, una aplicación directa de lavisión en robótica es la detección de laprofundidad de los objetos en la imagen, ya seapara tareas de navegación evitando obstáculos,como de reconocimiento de objetos. Para ellohemos seleccionado un algoritmo de estéreo paraobtener dicha profundidad. Previamente a laobtención de la profundidad deberemos habercalibrado la cámara, es decir, haber obtenido losparámetros que permiten relacionar los puntos dela imagen con los del mundo.El último bloque lo dedicaremos a la navegaciónde robots móviles. Hemos dividido el bloque entres temas. En el primero se comentan dosenfoques para evitar y detectar obstáculos. Elprimero de estos enfoques se basa en los métodosde campo de fuerza. Estos métodos asumen quelas lecturas de los sónares se pueden interpretarcomo fuerzas repulsivas y el objetivo como unafuerza atractiva. De esta manera, al sumar las dosfuerzas, tendríamos un vector que nos indicaría elcomando a proporcionar al robot. Presentamostres métodos, comenzando por el más intuitivo ysencillo de implementar, en el que vamosaumentando la complejidad para solucionarciertos problemas inherentes en estos métodos.Cambiando de enfoque, pasamos a presentar unmétodo que tiene en cuenta las velocidades (lineary angular) que lleva el robot y las que es capaz deconseguir debido a las restricciones físicas delpropio robot. Este nuevo enfoque, el de la ventanadinámica, permite alcanzar velocidades muchomayores que las conseguidas con los métodosanteriores.El siguiente tema trata sobre las conductas derobots. Aquí veremos los fundamentos de lasconductas así como las distintas arquitecturas quese han propuesto para el uso de las mismas.Terminaremos el tema especificando cómo sepueden implementar conductas sencillas y cómomaneja Saphira las conductas.El último tema trata sobre la localización derobots. En un primer apartado veremos que elrobot necesita conocer el entorno por el que semueve, por lo que es necesario construir un mapadel entorno. Para construir un mapa el robotvagabundea por el entorno actualizando una rejillade ocupación con las dimensiones del entorno.Dicha actualización se realiza de acuerdo a laslecturas de los distintos sónares. Una vezconstruido el mapa, podemos utilizarlo en lalocalización del robot. La localización sirve paraaveriguar dónde está el robot dentro de un entornoconocido. Para llevar a cabo esto detallaremos unmétodo novedoso que hace uso de teoríabayesiana para determinar de forma dinámica laposición del robot.4.2. Temario de prácticasPara la realización de las prácticas haremos uso dela librería Saphira (disponible enhttp://www.ai.sri.com/~konolige/saphira). Comoventajas fundamentales de esta libreríadestacamos la programación en C ó C++ y laposibilidad de trabajar con el simulador y/o conun robot real. Al inicio de las prácticas haremosun pequeño seminario sobre la utilización de estaherramienta.La propuesta de prácticas se divide como semuestra en la siguiente tabla: