Control de Dirección de un Vehículo Autónomo con Retroalimentación Visual-Edición Única

Abstract

Esta tesis describe el desarrollo de una arquitectura de control que, empleando retroalimentación visual, permite planear trayectorias, enviar tales trayectorias al vehículo autónomo y supervisar el desempeño del vehículo al seguir la trayectoria por medio de la manipulación de la dirección del vehículo. Se propone una arquitectura robusta y confiable que combina las mediciones obtenidas por el vehículo a través de sus sensores, y la información de la posición del vehículo obtenida de un sistema visual que sirva de retroalimentación externa al vehículo con el objetivo de alcanzar posiciones deseadas con una mayor exactitud, comparado a la pura retroalimentación con contadores internos (dead reckoning). La arquitectura propuesta tiene dos componentes: el vehículo autónomo y el sistema de visión. El sistema de visión se ubica en altura con inclinación lateral respecto al espacio de trabajo del vehículo. Un usuario asigna ciertos puntos de interés que desea que el vehículo visite, por medio de una consola en el sistema de visión. A partir de los puntos de control de control establecidos se genera una trayectoria realizable por el vehículo, de acuerdo con sus restricciones no-holonómicas. El vehículo recibe las consignas del sistema de visión y ejecuta las trayectorias que se le asignan. Se implementó la arquitectura del sistema de visión, así como la del vehículo autónomo. La implementación en el vehículo autónomo se realizó con base en el análisis del modelo cinemático del vehículo, tomando en consideración los sensores disponibles. Por su parte, la implementación del sistema de visión se realizó en una interfaz computacional, a través de la cuál un usuario envía las consignas al vehículo. Para la validación experimental se realizaron pruebas es un ambiente exterior, con iluminación natural y condiciones de alta temperatura (35° aproximadamente). El sistema desarrollado tomó mediciones de la distancia mínima que tuvo el vehículo respecto a cada punto de control, tales distancias tuvieron un valor promedio de 0.2 mts. El valor promedio de error es similar en los puntos iniciales y finales, con lo cuál se válida que el error no se acumula conforme el vehículo se desplaza en el espacio de trabajo.