Navegación autónoma de un vehículo terrestre basada en un lidar 2D

Abstract

Desde la automatización de los primeros procesos, el desarrollo y progreso de los mismos no ha dejado de aumentar en los años sucesivos. La llegada de los autómatas programables en la década de 1960 propició la mejora de los procesos industriales en multitud de áreas. Su creación, así como mejoras futuras dio paso a la llegada de los microprocesadores al mercado, introduciendo Intel el 4004 en 1971. La introducción al mercado de estos dispositivos supuso una revolución para la época ya que abrió las puertas a una amplia gama de aplicaciones, destacando los procesos de automatización, así como la mejora del nivel de confort y experiencia de los usuarios en ciertas labores cotidianas. Entre las áreas que avanzaron en el camino de la automatización, cabe destacar el mundo del automóvil, buscando desde finales del siglo XX el objetivo de lograr introducir al mercado vehículos autónomos. En el marco de este contexto, se introduce este proyecto, buscando la automatización de un vehículo terrestre de tracción diferencial en un entorno controlado de interior mediante el uso de sensores, centrándose el proyecto en el uso del LiDAR 2D para lograr dicho objetivo.

Para la realización del proyecto se pueden marcar una serie de objetivos claros. • Desarrollar el algoritmo necesario para la obtención de las medidas de ángulo y distancia del sensor LiDAR 2D modelo A2M8 de SLAMTEC. • Gestionar la transmisión de información entre las dos Raspberry Pi modelo 3B+ mediante protocolo TCP/IP por cable Ethernet, para su posterior tratamiento y procesado. • Desarrollar las técnicas de control requeridas para lograr un control de seguimiento de pared robusto.

Since the automation of the first processes, their development and progress has continued to increase in successive years. The arrival of programmable controllers in the 1960s led to the improvement of industrial processes in many areas. Its creation, as well as future improvements, gave way to the arrival of microprocessors on the market, introducing Intel the model 4004 in 1971. The introduction of these devices to the market was a revolution for the time since it opened the doors to a wide range of applications, highlighting the automation processes, as well as the improvement of the level of comfort and experience of the users in certain daily tasks. Among the areas that advanced on the path of automation, it is worth highlighting the world of the automobile, seeking since the end of the 20th century the objective of introducing autonomous vehicles to the market. Within this context, this project is introduced, seeking the automation of a differential traction land vehicle in a controlled indoor environment through the use of sensors, focusing the project on the use of 2D LiDAR to achieve this objective.

To carry out the project, a series of clear objectives can be set. • Develop the necessary algorithm to obtain the angle and distance measurements of the 2D LiDAR sensor model A2M8 from SLAMTEC. • Manage the transmission of information between the two Raspberry Pi model 3B+ via TCP/IP protocol via Ethernet cable, for subsequent treatment and processing. • Develop the control techniques required to achieve robust wall following control.