Arquitectura fractal de especialistas para robots móviles autónomos

Resumo

El objetivo de esta tesis ha sido desarrollar una arquitectura de control para robots móviles autoónomos (RMAs), Estas arquitecturas plantean importantes retos, ya que los robots operan en entornos complejos, dinamicos e impredecibles a traves de sensores y actuadores imperfectos y, al mismo tiempo, deben planificar la consecución de multples objetivos, a veces contradictorios entre sí, sin dejar de ser autónomos ni operar en tiempo real. Se han analizado los paradigmas de control existentes en robótica móvil y sus principales realizaciones. A falta de estudios exhaustivos sobre las propiedades que requiere e integración de comportamientos, así como a la flexibilidad y escabilidad, cualidades estas imprescindibles para un desarrollo modular de sistemas de control cada vez más inteligentes y complejos. En vista de las limitaciones encontradas se han introducido un nuevo modelo d arquitectura basada en especialistas, es decir,modulos en donde se encapsulan las tareas estrechamente ligadas entre si, junto con sus datos y su control. Para lograr más regularidad, los especialistas se implementan mediante una arquitectura basada en pizarra. Sin embargo, como cada agente de un especialista puede ser, a su vez, un especialista, la arquitectura se va replicando en distintos niveles, razon por la cual se la ha denominado Arquitectura Fractal de Especialistas (AFE). La particularización de AFE a la robótica movil da lugara AFE-Robotica. Para probar la utilidad y viabilidad de AFE-Robótica se ha aplicado a una tarea concreta y se ha implementado "completa", desde los algoritmos de percepcion hasta los comportamientos de más bajo nivel pasado por todas las funciones de control. Se ha elegido la tarea de navegacion de un robot movil comercial Nomad 200 en interiores porque es fundamental para la operatividad de un RMA y aun no esta bien resuelta en entornosno estructurados, dinamicos, relativamente amplios y no totalmente predecible