Calibración de parámetros de odometría de robot de tracción diferencial

Objetivos

El objetivo principal del proyecto es aplicar técnicas de calibración de los parámetros de odometría para un robot móvil de tracción diferencial. Para esto se necesita desarrollar diferentes programas para generar las trayectorias necesarias del robot móvil, junto a programas para la utilización de los sensores necesarios en las técnicas empledas. Además, de evaluar los resultados obtenidos una vez corregidos los parámetros de odometría.

Técnicas de calibración

Las técnicas de calibración de parámetros de odometría permite obtener valores de corrección de dichos parámetros, correspondientes al diámetro de las ruedas y la distancia entre ruedas del robot móvil. Esto corrige los llamados errores sistemáticos de odometría y permite obtener así resultados más precisos en la aplicación de la técnica de tracking de posición utilizada en la robótica móvil.

Entre los principales trabajos de calibración de parámetros de odometría se encuentran el método conocido como UMBmark[1] y el BCPT[2]. Ambos métodos determinan dos parámetros de corrección, uno que se aplica a la corrección al diámetro de las ruedas y el otro a la distancia entre ruedas. El experimento que plantea el métodos UMBmark corresponde a realizar trayectorias cuadradas en sentido horario y antihorario, y determinando la posición final mediante sensores a bordo del robot; esto se repite varias veces para minimizar los errores no sistematicos. En base a estas mediciones se determinan los parámetros de corrección. El método BCPT obtiene los mismos parámetros de corrección pero utilizando trayectorias circulares. La principal diferencia entre ambos métodos es que en UMBmark la trayectoria cuadrada se basa en la odometría del robot mientras que en BCPT las trayectorias circulares se fijan aplicando velocidades diferentes a cada rueda, no haciendo uso de la odometría (aún sin corrección) del robot.

Generación de trayectorias

Para el experimento UMBmark

Para el experimento BCPT

Experimento1: Aplicación de UMBmark utilizando un medidos láser manual

Esquema del experimento

Experimento2: UMBmark utilizando cámara a bordo

Experimento3: UMBmark utilizando cámara en el entorno

Experimento4: BCPT utilizando cámara en el entorno

Referencias

[1].- "Correction of Systematic Odometry Errors in Mobile Robots", Johann Borenstein and Liqiang Feng, The University of Michigan, 1995. Descargar

[2].- "Measurement and Correction of Systematic Odometry Errors Caused by Kinematics Imperfections in Mobile Robots", Tanveer Abbas, Muhammad Arif, and Waqas Ahmed. SICE-ICASE 2006. Descargar