Introdução. Este artigo propõe uma arquitetura de navegação para robôs móveis não Holonômicos em posições conhecidas no mapa de navegação. Esta arquitetura tem a capacidade de planejar um caminho entre o ponto atual e o destino. A navegação é garantida com o controlador move_base do Robot Operating System (ROS) para percorrer uma trajetória pré-determinada. Objetivo. Este artigo mostra a navegação de um robô com AMCL utilizando o ROS para fins didáticos e de desenvolvimento. Metodologia. O controle desenvolvido é compatível com o ROS e são apresentados alguns exemplos da aplicação desse sistema em um robô diferencial desenvolvido no Instituto Federal do Espírito Santo. A leitura dos encoders, os controladores de velocidade das rodas e do robô encontram-se num sistema embarcado da National Instruments, o NI‑MyRio, programado utilizando LabVIEW. O ROS está instalado no Linux no minicomputador ODROID embarcado no robô que está conectado via Ethernet a um sensor laser LiDAR e ao NI-MyRio. A capacidade do ROS em trabalhar em ambiente de rede permite controlar e supervisionar os equipamentos através de computadores na mesma rede. Resultados. Foi possível realizar a navegação do robô móvel, fazendo‑o chegar até a localização final desejada. Dentro dos experimentos, foi possível comprovar a funcionalidade do algoritmo AMCL e da arquitetura proposta. Conclusão. Por meio dos testes realizados com o robô, foi possível concluir que o objetivo de navegação foi concluído com êxito, validando o sistema e a aplicabilidade do algoritmo AMCL.
Introduction. Computational power improvement throughout the time combined with the overall technology advancement has allowed the development and use of robotics for several applications, such as supervision in hazardous places, transportation, vigilance, tourism guiding and, cleaning, among others. The mobile robotics field industry is not yet visible in Brazil, since there is no expressive national manufacturer of a platform for robotics development and programming. Objective. Thus, this article aims to show the development of a mobile robot to be used in internal and external environments for didactic purposes and as a development platform. Methodology. The development of a mobile robot includes hardware and software design, and, in this last group, there are the speed controllers, which are an important part of the robot design and building. In our article, it is implemented a PI controller in an embedded system of National Instruments, called NI-MyRio. This system is programmed in LabVIEW and embeds speed control for the wheels, besides the encoders reading. Additionally, it is connected to an Ethernet network, allowing supervision and control from one or more computers in the same network. Results. It was possible to model the wheels and to configure the PI controller by using such models and the internal control model method. In the experiments, it was possible to prove the functionality of the controllers satisfactorily. Conclusion. In conclusion, using the methodology described above, it was possible to model, build, and evaluate the robot and the controller, fulfilling the project requirements.
In this paper the construction and structure for the implementation of linear and angular velocity controllers of a selfbalanced differential robot using the NI myRIO embedded system and the LabVIEW software are presented. Each of the two wheels of the robot has a PID speed controller, and a low-resolution encoder, so this makes the speed measurement have abrupt variations, consequently compromising the quality of the action of the controllers in the process. To solve such problem, we used the one-dimensional Kalman filter. In addition to the implementation of the linear and angular velocity controllers and the wheel speed controllers of the robot, the control system must act in self-balancing. At the end, practical results, conclusions and recommendations are presented.Resumo: Neste artigo são apresentadas a construção e uma estrutura para a implementação de controladores de velocidade linear e angular de um robô diferencial auto equilibrado utilizando o sistema embarcado NI myRIO e o software LabVIEW. Cada uma das duas rodas do robô possui um controlador de velocidade PID, e um encoder de baixa resolução, portanto, isto faz que a medição da velocidade tenha variações bruscas, consequentemente, comprometendo a qualidade da ação dos controladores no processo. Para resolver tal problema, utilizou-se o Filtro de Kalman de uma dimensão. Além da implementação dos controladores de velocidade linear, angular e das velocidades das rodas; o sistema de controle deve também atuar nas rodas para manter o equilíbrio. Ao final, são apresentados resultados práticos, conclusões e recomendações.
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