Estrategias de control basadas en eventos aplicadas a robots móviles

Resumo

Resumen Los sistemas de control basados en tiempo continuo y discreto se utilizan de forma masiva para resolver los problemas de navegación en robots móviles. Estas técnicas de control gozan de una base teórica sólida y de metodologías que facilitan su diseño y sintonía en este tipo de aplicaciones. Por otro lado, en los últimos años, las técnicas de control basadas en eventos están ganando relevancia y se están posicionando como una alternativa a los esquemas clásicos por sus ventajas diferenciales respecto al consumo de recursos. En esta tesis, se profundiza en el estudio de las técnicas de control basadas en eventos y se aplican estos métodos a los algoritmos de navegación en robótica móvil. Los esquemas de control planteados resuelven el problema de navegación con una precisión similar a los métodos clásicos basados en tiempo continuo/discreto. Por otro lado, se definen los criterios que deben cumplir estos nuevos sistemas para garantizar su estabilidad. Como resultado, estas nuevas estructuras obtienen grandes eficiencias en el consumo de recursos, convirtiéndose así, en una alternativa a los esquemas tradicionales. Se hace un análisis exhaustivo de los algoritmos de navegación más comunes usados en robótica móvil y se define su implementación en los nuevos esquemas de control planteados. Seguidamente, se desarrollan estos mecanismos de control para robot móviles diferenciales. Gracias a la flexibilidad de las estructuras planteadas, estas soluciones son de aplicación directa en cualquier otro tipo de robot móvil. Se demuestra que el ruido en estos sistemas de control tiene un alto impacto en el consumo de recursos. En este sentido, se plantean mecanismos dinámicos de sintonía que minimizan estos efectos, consiguiendo además hacer estos nuevos esquemas más inmunes a las perturbaciones. Dada la alta dependencia que estos algoritmos tienen con la información de posicionamiento, en esta tesis se plantean nuevas metodologías de localización para robots móviles en interiores que mejoran de forma considerable los esquemas tradicionales. Por último, a partir de este trabajo se abren nuevas líneas de investigación. Éstas van dirigidas a experimentar estos esquemas de control en vehículos móviles más complejos, analizar nuevos tipos de perturbaciones y plantear desarrollos teóricos para analizar la estabilidad de las arquitecturas de control aquí plateadas. Palabras clave: Robots Móviles, Sistemas de Control en Red, Control Basado en Eventos, Algoritmos de Navegación, Ajuste Dinámico de Umbrales, Eficiencia en el Consumo de Recursos, Modelos de Ruido, Odometría, Algoritmos de Posicionamiento, Navegación Inercial, Robots mOway.