WMR navigation using local potential field corridors and narrow local occupancy grid perception

Path planning and control strategies applied to autonomous mobile robots should fulfil safety rules as well as achieve final goals. Trajectory planning applications should be fast and flexible to allow real time implementations as well as environment interactions. The methodology presented uses the on robot information as the meaningful data necessary to plan a narrow passage by using a corridor based on attraction potential fields that approaches the mobile robot to the final desired configuration. It employs local and dense occupancy grid perception to avoid collisions. The key goals of this research project are computational simplicity as well as the possibility of integrating this method with other methods reported by the research community. Another important aspect of this work consist in testing the proposed method by using a mobile robot with a perception system composed of a monocular camera and odometers placed on the two wheels of the differential driven motion system. Hence, visual data are used as a local horizon of perception in which trajectories without collisions are computed by satisfying final goal approaches and safety criteria

Local WMR navigation with monocular data

This article presents recent WMR (wheeled mobile robot) navigation experiences using local perception knowledge provided by monocular and odometer systems. A local narrow perception horizon is used to plan safety trajectories towards the objective. Therefore, monocular data are proposed as a way to obtain real time local information by building two dimensional occupancy grids through a time integration of the frames. The path planning is accomplished by using attraction potential fields, while the trajectory tracking is performed by using model predictive control techniques. The results are faced to indoor situations by using the lab available platform consisting in a differential driven mobile robot

Local model predictive control experiences with differential driven wheeled mobile robots

This work extends a previously developed research concerning about the use of local model predictive control in differential driven mobile robots. Hence, experimental results are presented as a way to improve the methodology by considering aspects as trajectory accuracy and time performance. In this sense, the cost function and the prediction horizon are important aspects to be considered. The aim of the present work is to test the control method by measuring trajectory tracking accuracy and time performance. Moreover, strategies for the integration with perception system and path planning are briefly introduced. In this sense, monocular image data can be used to plan safety trajectories by using goal attraction potential fields

SLAM using an Imaging Sonar for Partially Structured Underwater Environments

In this paper we describe a system for underwater navigation with AUVs in partially structured environments, such as dams, ports or marine platforms. An imaging sonar is used to obtain information about the location of planar structures present in such environments. This information is incorporated into a feature-based SLAM algorithm in a two step process: (I) the full 360deg sonar scan is undistorted (to compensate for vehicle motion), thresholded and segmented to determine which measurements correspond to planar environment features and which should be ignored; and (2) SLAM proceeds once the data association is obtained: both the vehicle motion and the measurements whose correct association has been previously determined are incorporated in the SLAM algorithm. This two step delayed SLAM process allows to robustly determine the feature and vehicle locations in the presence of large amounts of spurious or unrelated measurements that might correspond to boats, rocks, etc. Preliminary experiments show the viability of the proposed approach

Neptune: a hil simulator for multiple UUVs

This paper overviews the field of graphical simulators used for AUV development, presents the taxonomy of these applications and proposes a classification. It also presents Neptune, a multivehicle, real-time, graphical simulator based on OpenGL that allows hardware in the loop simulations

Studies about the atomic capabilities concept for linear control systems in physical multi-agent environments

This paper shows the impact of the atomic capabilities concept to include control-oriented knowledge of linear control systems in the decisions making structure of physical agents. These agents operate in a real environment managing physical objects (e.g. their physical bodies) in coordinated tasks. This approach is presented using an introspective reasoning approach and control theory based on the specific tasks of passing a ball and executing the offside manoeuvre between physical agents in the robotic soccer testbed. Experimental results and conclusions are presented, emphasising the advantages of our approach that improve the multi-agent performance in cooperative systems

Predictive motion control of a mirosot mobile robot

This paper discusses predictive motion control of a MiRoSoT robot. The dynamic model of the robot is deduced by taking into account the whole process - robot, vision, control and transmission systems. Based on the obtained dynamic model, an integrated predictive control algorithm is proposed to position precisely with either stationary or moving obstacle avoidance. This objective is achieved automatically by introducing distant constraints into the open-loop optimization of control inputs. Simulation results demonstrate the feasibility of such control strategy for the deduced dynamic model

Estudi sobre equalització electrònica per a sistemes de comunicació per fibra òptica

Estudi realitzat a partir d’una estada a Bell Labs (Lucent Technologies), New Jersey (Estats Units), entre el 15 de setembre de 2005 i el 15 de gener de 2006. Els sistemes de transmissió per fibra òptica fonamenten les principals xarxes de comunicacions. A mesura que la demanda d’ample de banda per usuari creixi, seran necessaris nous sistemes que siguin capaços de cobrir les necessitats a curt i llarg termini. La tecnologia dels sistemes òptics limita fortament la complexitat dels sistemes de transmissió / recepció en comparació, per exemple, als sistemes d’ones de ràdio. La tendència és la de dissenyar sistemes avançats amb detecció directa i mirar d’aplicar tècniques bàsiques de processat del senyal. Una d’aquestes tècniques és l’equalització electrònica, és a dir, fer ús de les tècniques de processament del senyal per tal de compensar la distorsió introduïda pel canal, deguda per una o diverses degradacions típiques: dispersió cromàtica, efectes no lineals, dispersió del mode de polarització (PMD) ... Dins d’un entorn comercial d’empresa, s’ha avaluat el funcionament dels sistemes d’equalització FFE-DFE aixi com MLSE en presència de dispersió cromàtica i/o dispersió del mode de polarització (PMD) en transmissions NRZ/RZ.

Simulació d'un sistema OFDM per a canals mòbils selectius en freqüència

La següent memòria pretén recollir com simular un sistema amb modulació multiportadora; en concret OFDM, per a canals mòbils. L’estudi contempla la capa física del sistema, que s’encarrega de transmetre les cadenes de bits d’informació entre els transmissor i el receptor. L’objectiu és simular el sistema OFDM per a canals mòbils, veure com es comporta i discutir els diferents factors que influeixen en la qualitat de l’enllaç.

"El Portalet": portal del centre per a dispositius mòbils

Treball de recerca realitzat per una alumna d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. S’ha treballat per generar una web consultable a través de dispositius mòbils.

Motor de veu natural per dispositius mòbils

S’ha optimitzat un motor de veu natural per a dispositius mòbils com una PDA o un telèfon mòbil basat en un sistema operatiu Windows. La finalitat d’aquest treball és la d’ajudar a fer més fàcil la utilització d’aquests aparells a gent invident i que pugui acabar sent una donació a la ONCE.

Desenvolupament d'aplicacions per a dispositius mòbils

La finalitat d’aquest projecte és obtenir una visió global de la programació per dispositius mòbils i a més fer una avaluació del que podria costar (tant les eines com el reciclatge de programadors) a una empresa dedicada a TIC començar a implementar aplicacions per a dispositius mòbils. Amb un plantejament molt ampli al principi i reduït només a tres opcions (BlackBerry, Windows Mobile i Android), es desenvolupa una aplicació per aquests dispositius. Els resultats obtinguts mostren que a nivell econòmic les millors opcions són el desenvolupament per Android (gratuït) i per BlackBerry (20$). Però en canvi a nivell d’adaptació dels llenguatges de programació la opció de Windows Mobile és la que presenta menys obstacles per passar de coneixements de programació d’aplicacions de servidor o sobre taula (en entorn .NET) a dispositius mòbils.

Geoposicionament per a dispositius mòbils

Aquest projecte té dues parts diferenciades. La primera consisteix en un estudi de la situació actual dels SIG i de les aplicacions que hi treballen. La segona és la planificació, disseny i estudi de viabilitat tant tècnica com econòmica d’un projecte en que el component SIG i la mobilitat tenen un pes determinant.

Codificació i transmissió interactiva d'imatges en dispositius mòbils

JPEG2000 és el nou estàndard de compressió d’imatges impulsat pel Joint Photographics Experts Group, el qual defineix un protocol eficient per la transmissió interactiva d’imatges, anomenat JPIP. El Group on Interactive Coding of Images (GICI) té una implementació d’aquest protocol, CADI. En aquest projecte es realitza l’implementació del client d’aquest protocol en un dispositiu mòbil. Per això s’ha realitzat un estudi de les plataformes mòbils que hi ha actualment en el mercat. Finalment s’han proposat millores, en el descodificador, per reduir el temps de computació i la carrega de memòria.

Sistemes lidar (radar laser) d'ona contínua i baixa potència per a la detecció i mesura de concentració de gasos amb resolució espacial

The present project has performed the study and development of a new technique for the detection of gases with range resolution. This technique called FMCW-lidar is a technique that evolves from the FMCW-radar technique to be applied to lidar systems. Moreover, it takes advantage of the appearance of spectral absorption lines because of the interaction between light and gases to tune the light wavelength of a laser emitter with one of this spectral lines and then detects the backscattered light and analyzes it in order to obtain gas concentration measurements. The first part of the project consisted in the analysis of the WMS technique which is a technique for the in-situ measurement of gases. A complete theoretical analysis has been performed and some experiments have been carried out in order to test the technique and to validate its application to an FMCW-modulated system for the detection of gases. The second part of the project consisted in the analysis of the lidar FMCW technique for solid target detection and its extension to continuous media. The classical form of this technique has been analyzed for a distributed medium and a filtering effect has been found which prevents the accurate acquisition of the medium response. A modification of the technique has been proposed and a validation via simulations and some experiments has been carried on. After performing these tests, a novel system is proposed to be developed and tested in order to perform the indicated gas detection with range resolution.