Una arquitectura distribuida para el control de robots autónomos móviles

Resumen

Esta tesis presenta una serie de trabajos relacionados a la robótica móvil, que abarcan los distintos niveles necesarios para conseguir que en un robot móvil realice tareas de forma independiente en un entorno previamente desconocido, Se emplean técnicas de Soft-Computing (redes neuronales, algoritmos genéticos, y especialmente lógica difusa) para el desarrollo de los distintos niveles. Se empieza describiendo la arquitectura hardware que da lugar a la plataforma Quaky-Ant, un robot autónomo móvil que es la base de la mayor parte de las pruebas de los distintos algoritmos en entorno real. Tomando como base esta plataforma, se presenta una solución al problema de la fusión sensorial no basada en modelo del entorno. Dicha fusión se resuelve inicialmente con una red neuronal simple para, posteriormente, utilizar un sistema híbrido que genera reglas difusas y basado en la red ANFIS y algunos algoritmos de clustering, uno de los cuales ha sido desarrollado en el marco de este trabajo, el clustering difuso con búsqueda tabú. Una vez que se asumen unos sensores mejorados (tras el proceso de fusión sensorial), se plantea el problema de la navegación. Este se resuelve, en dos etapas, por la aplicación de dos técnicas de navegación. En la primera etapa se aplica un mapa de celdillas difusas para el problema de la elaboración de mapas, así como una búsqueda A* para el problema de la generación de trayectorias. En la segunda etapa se aplica un mapa de segmentos difusos para el problema de la elaboración de mapas, así como un sistema de localización basado en el mapa de segmentos difusos. Una vez que se tienen desarrolladas las capacidades básicas de navegación y percepción del entorno, se define una arquitectura distribuida de control (BGA) que sirve como base del desarrollo de los distintos elementos de control. Esta rquitectura permite distinguir entre procesos deliberativos y comportimientos reactivos. Los distint