Estudo e implementação de uma solução para o problema da localização e mapeamento simultâneos (SLAM) para robôs móveis

• Processo: 06/00968-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2006
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2006
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Jun Okamoto Junior
• Beneficiário: Vitor Campanholo Guizilini
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Robôs móveis Mapeamento Localização Navegação de robôs
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Localizacao | Mapeamento | Robos Moveis | Simulacao De Robos | Slam | Mecatrônica e Sistemas Mecânicos

Resumo

O SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) procura resolver um dos problemas fundamentais da navegação autônoma atual, oferecendo uma maneira de se abordá-lo. Esse problema é a obtenção de um mapa confiável do ambiente ao redor de um sistema móvel, mesmo quando grandes distâncias e terrenos acidentados estão envolvidos. Para que isso seja alcançado é necessário um conhecimento preciso da localização do sistema a cada instante em que seus sensores recolhem informações do ambiente, porque é através de tais valores que o mapa será então criado. Mas, informações relativas à localização são notoriamente imprecisas, principalmente quando obtidas internamente pelo sistema, sem o auxílio de equipamentos externos, que é uma das premissas da navegação autônoma. Dessa forma, sem uma localização precisa, os resultados alcançados pelo mapeamento também serão imprecisos, comprometendo a maneira como o sistema enxerga o mundo ao seu redor, inviabilizando qualquer posterior tomada de decisão. A abordagem do SLAM se torna então tentar realizar, ao mesmo tempo, as etapas de localização e mapeamento, visando com isso contornar os problemas citados acima de forma a criar um mapa fiel do ambiente ao mesmo tempo em que a localização do sistema permanece precisa. Esse trabalho, portanto, tem como objetivo final o desenvolvimento de um algoritmo de SLAM, procurando utilizar seus conceitos e ferramentas no intuito de garantir a uma plataforma robótica móvel já existente a capacidade de movimentação por grandes distâncias, em terrenos desconhecidos, ao mesmo tempo em que armazena um mapa fiel das regiões por onde já passou e é capaz de nele se localizar. Essa solução será inicialmente implementada em um ambiente virtual, alimentado com um modelo dinâmico do equipamento real, e posteriormente será validada em testes reais, fazendo para isso uso da plataforma robótica móvel a partir do qual o modelo virtual foi construído.