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Guiado autónomo de robots en “espacios inteligentes”

Guiado autónomo de robots en “espacios inteligentes”

miércoles 16 de enero de 2008, 00:00h
Investigadores de la Universidad de Alcalá (UAH) presentan una innovadora propuesta en el campo de la robótica para el posicionamiento y guiado de robots móviles a partir de la información proporcionada por cámaras estáticas ubicadas en el entorno de movimiento.
Uno de los aspectos que más atención concentra actualmente en el guiado autónomo de robots es conocer con precisión su posición y orientación dentro del entorno. Los distintos métodos de localización pueden clasificarse en dos grandes grupos: los que requieren incorporar sensores en el entorno de trabajo –conocidos como “espacios inteligentes”– y los que no lo precisan.

Los primeros presentan importantes ventajas, ya que permiten simplificar la electrónica y los sistemas sensoriales a bordo de los robots. Además, facilitan información sobre el entorno en el que se mueven los robots, lo que permite controlar varios a la vez, así como su interacción con las personas.

En esta línea se enmarca el trabajo del grupo de investigación GEINTRA, perteneciente al departamento de Electrónica de la UAH, que coordina el catedrático Manuel Mazo Quintas y al que pertenece el profesor Ignacio Fernández Lorenzo, investigador principal de este prototipo, que supone una nueva propuesta en el campo de la robótica para el posicionamiento y guiado de robots móviles en espacios interiores  a partir de la información proporcionada por un sistema de cámaras estáticas ubicadas en posiciones fijas y distribuidas estratégicamente para abarcar todo el campo de movimiento de los robots. Este sistema permite determinar la posición de los robots, y a partir de ella generar las órdenes de control a los mismos utilizando un enlace de radiofrecuencia. Por lo tanto, toda la inteligencia del sistema se traslada al entorno, con lo que se reducen considerablemente los sistemas a bordo de los robots.

Frente a las desventajas que presentan las técnicas que no necesitan sensores en el entorno, que requieren que los robots incorporen sofisticados sistemas para procesar la información que obtienen del mismo, del que, además, necesita modelos explícitos, el guiado de robots móviles utilizando el concepto de “espacios inteligentes” presenta importantes ventajas en aplicaciones para interior: la información del entorno de movimiento del robot es más completa, los sistemas a bordo se simplifican notablemente, la infraestructura del espacio es única e independiente del número de robots que se muevan por él, los costes se reducen, se puede obtener información sobre la ubicación de todos los robots facilitando la cooperación entre ellos, etc.

Para facilitar la identificación de los autómatas aún en condiciones de iluminación adversas, la propuesta de este grupo de la UAH, que ha sido publicada en la revista norteamericana Autonomous Robots, recomienda la instalación en los robots de una baliza formada por cuatro elementos circulares construidos a partir de diodos de infrarrojos. Una vez identificada la baliza en las diferentes cámaras de entorno y obtenidas las coordenadas de sus centros, se obtiene la posición de los robots.

Para lograrlo, el profesor Fernández propone un novedoso algoritmo que tiene en cuenta la desviación típica del error en la determinación de las coordenadas de los elementos de la baliza (y en consecuencia la de los robots) en las diferentes cámaras. Una vez conocida la posición del autómata, el camino que debe seguir para alcanzar un objetivo se controla a partir de un generador de trayectorias.

En la actualidad, el grupo GEINTRA ha ampliado esta línea de investigación y trabaja en la integración de información proporcionada por múltiples dispositivos: cámaras, sensores de ultrasonidos, micrófonos, etc. Su objetivo se centra ahora en lograr controlar robots sin necesidad de balizas infrarrojas (de forma que sean reconocidos a partir de su propia estructura) y, a partir de ahí, desarrollar robots  que ayuden a personas con discapacidad o movilidad reducida. En definitiva, crear “espacios inteligentes” que faciliten la calidad de vida de los ciudadanos y su forma de interactuar con la cada vez más sofisticada infraestructura presente en la sociedad de la información. Actualmente ya disponen de resultados muy satisfactorios en este sentido.
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