Co-projeto de hw/sw para o EKF-SLAM em ponto fixo

• Processo: 12/03777-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação
• Pesquisador responsável: Vanderlei Bonato
• Beneficiário: Leandro de Souza Rosa
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/20224-8 - Um hardware para o EKF-SLAM em ponto fixo para robótica embarcada, BE.EP.IC
• Assunto(s): Robótica Sistemas de computação Circuitos FPGA Teorema do ponto fixo Aritmética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: arquitetura de hardware | Filtro de Kalman Estendido | Fpga | Ponto fixo | Robótica autônoma

Resumo

Localização e mapeamento são duas das mais importantes capacidades dos robôs móveis autonomos e um importante método para lidar com esses problemas é o Filtro de Kalman Estendido (EKF - Extended Kalman Filter), que ao mesmo tempo mapeia o ambiente, estimando um modelo para este e a posição do robô. Este problema é conhecido na literatura como SLAM (simultaneous localization and mapping). Em contrapartida, o EKF, geralmente implementado usando representações de ponto flutuante, possuí uma ordem computacional elevada (O(n2)) onde n é o número de elementos no mapa) fazendo com que, para mapas grandes, seja necessário um sistema de computação com alto poder computacional de modo a permitir a solução do SLAM em tempo de navegação (on-line). Para contornar tais restrições, este projeto objetiva implementar uma arquitetura de hardware e software para o EKF-SLAM com aritmética de ponto fixo em hardware/FPGA (Field-Programable Gate Array), permitindo que ele possa ser embarcado em robôs móveis de forma a aproveitar melhor os recursos computacionais.