Inclusión de respuestas reflejas en el seguimiento de una trayectoria por un vehículo autónomo

Abstract

Esta tesis describe el desarrollo de un método confiable para la navegación de un Vehículo Autónomo basado en la planeación de trayectorias y respuestas reflejas. La planeación de trayectorias parte de un mapa del ambiente de trabajo para generar una trayectoria que conecte un punto inicial a uno final considerando las características no­holonómicas del vehículo autónomo. La navegación reflexiva propone identificar la presencia de obstáculos por medio de sonares al momento de seguir una trayectoria, para posteriormente realizar una acción refleja, con el fin de evadir dichos obstáculos y alcanzar el punto final. El módulo de respuestas reflejas está basado en un modelo de percepción-acción, de tal forma que, ante la detección de un evento, se dispara alguna acción de acuerdo con un conjunto de reglas de inferencia. Las reglas de inferencia estan jerarquizadas en capas y se basan en la información proporcionada por los sonares, asi como por el control de trayectoria del vehículo. Las acciones que se ejecutan como respuesta refleja son la evasión y frenado. Por otro lado, la recuperación de la trayectoria planeada despues de la evasión de un obstáculo está basada en la distribución de los puntos de la trayectoria planeada. Para validar el método propuesto se desarrolló un arreglo de tres sonares al frente de un vehículo autónomo para la detección de obstáculos y un módulo de respuestas reflejas dentro de su arquitectura de control. Se implementaron, además, como acciones reflejas la evasión y frenado. Asimismo se desarrolló una interfaz gráfica en una computadora para la planeación de trayectorias. Con este sistema se realizaron varios experimentos de cálculo de trayectorias de diferentes puntos en el ambiente, así como varias pruebas de obstáculos no previstos para evaluar las respuestas reflejas. Los obstáculos son detectados correctamente en el 90% de los casos intentados.