Localização de um robô móvel usando odometria e marcos naturais

Several methods of mobile robot navigation request the mensuration of robot position and orientation in its workspace. In the wheeled mobile robot case, techniques based on odometry allow to determine the robot localization by the integration of incremental displacements of its wheels. However, this technique is subject to errors that accumulate with the distance traveled by the robot, making unfeasible its exclusive use. Other methods are based on the detection of natural or artificial landmarks present in the environment and whose location is known. This technique doesnt generate cumulative errors, but it can request a larger processing time than the methods based on odometry. Thus, many methods make use of both techniques, in such a way that the odometry errors are periodically corrected through mensurations obtained from landmarks. Accordding to this approach, this work proposes a hybrid localization system for wheeled mobile robots in indoor environments based on odometry and natural landmarks. The landmarks are straight lines de.ned by the junctions in environments floor, forming a bi-dimensional grid. The landmark detection from digital images is perfomed through the Hough transform. Heuristics are associated with that transform to allow its application in real time. To reduce the search time of landmarks, we propose to map odometry errors in an area of the captured image that possesses high probability of containing the sought mark

Diversos métodos de navegação de robôs móveis requerem a medição da posição e orientação do robô no seu espaço de trabalho. No caso de robôs móveis com rodas, técnicas baseadas em odometria permitem determinar a localização do robô através da integração de medições dos deslocamentos incrementais de suas rodas. No entanto, essa técnica está sujeita a erros que se acumulam com a distância percorrida pelo robô, o que inviabiliza o seu uso exclusivo. Outros métodos se baseiam na detecção de marcos naturais ou artificiais, cuja localização é conhecida, presentes no ambiente. Apesar desta técnica não gerar erros cumulativos, ela pode requisitar um tempo de processamento bem maior do que o uso de odometria. Assim, muitos métodos fazem uso de ambas as técnicas, de modo a corrigir periodicamente os erros de odometria, através de medições obtidas a partir dos marcos. De acordo com esta abordagem, propomos neste trabalho um sistema híbrido de localização para robôs móveis com rodas em ambientes internos, baseado em odometria e marcos naturais, onde os marcos adotados são linhas retas definidas pelas junções existentes no piso do ambiente, formando uma grade bi-dimensional no chão. Para a detecção deste tipo de marco, a partir de imagens digitais, é utilizada a transformada de Hough, associada a heurísticas que permitem a sua aplicação em tempo real. Em particular, para reduzir o tempo de busca dos marcos, propomos mapear erros de odometria em uma região da imagem capturada que possua grande probabilidade de conter o marco procurado