Implementación de un robot de navegación autónoma terrestre para evasión de obstáculos usando el dispositivo Pixhawk

Abstract

Anteriormente los sistemas de navegación autónoma se encontraban en su mayoría presentes en aeronaves y vehículos militares no tripulados, debido a su alto costo. Actualmente y gracias a los avances tecnológicos en sistemas de posicionamiento, sistemas de medición inercial, hardware de cómputo, y software de navegación es posible conseguir en el mercado una variedad de controladores de navegación, los cuales integran todos estos sistemas mencionados. Pixhawk es un estándar en hardware de navegación que nació como un proyecto estudiantil hace más de diez años. Actualmente Pixhawk ha desarrollado una variedad de controladores sobre los cuales es posible cargar un software de piloto automático, los más recomendables y más usados son ArduPilot y PX4, ambos de código abierto. En este trabajo de titulación se realiza el estudio y análisis de la tarjeta de navegación Pixhawk Cube, comprendiendo su funcionamiento y el de todos sus componentes. El segundo paso es la implementación de un vehículo terrestre no tripulado también conocido como UGV o rover, usando el controlador de navegación estudiado anteriormente y el software de navegación ArduRover. El UGV es capaz de realizar el seguimiento de puntos de una trayectoria, los cuales son marcados por coordenadas geográficas. Además, en el caso que existan obstáculos en la trayectoria el UGV es capaz de detectarlos, y evadirlos cambiando su trayectoria. La evasión de obstáculos se realiza con un sensor de distancia LiDAR, la configuración de parámetros y modificación del código ArduRover. Se realizan distintas pruebas para verificar el correcto funcionamiento del vehículo, mediante el uso de imágenes satelitales se fija una serie de coordenadas geográficas, las cuales son enviadas al controlador de navegación. EL UGV realiza el recorrido desplazándose sobre los puntos de la trayectoria en una superficie plana con obstáculos. Además, durante las pruebas se realizan los ajustes necesarios.