Resumen de Diseño e implementación de un prototipo de vehículo con capacidades de navegación autónoma y de exploración cognitiva de su entorno
José Efrén Barbosa Costales, Cristian Hernández Niño, Daniel Paredes, René Patricio Játiva Espinoza, Kevin David Villarreal Miranda
En el itinerario para conseguir un vehículo completamente autónomo se ilustra el proceso de ingeniería desarrollado a partir de varios prototipos. El actual se ha construido sobre un vehículo eléctrico diseñado originalmente para la recreación de niños y que tiene 2 m de largo, un metro de ancho y 30 cm de altura. Este carrito se ha automatizado con la implementación de un mando remoto tipo Bluetooth Play Station 4, que permite su control de forma manual. Sobre el vehículo se ha montado un sistema de navegación basado en dispositivos de alta precisión que permite observar y reconocer en tiempo real el entorno en el que se desplaza el vehículo, tales como un sensor de tipo LIDAR, una cámara estéreo de alta definición, varios sensores de proximidad y otras cámaras adicionales. Todas las funciones necesarias para controlar el vehículo se procesan mediante un clúster de dos niveles conformado por un Raspberry Pi 4B y un microprocesador Nvidia Jetson Nano, enlazados en red a través de las herramientas ROS. El diseño es flexible y permite la introducción de nuevos nodos, que se pueden desarrollar de forma independiente para dotar paulatinamente de mayor complejidad al sistema de navegación y al sistema de reconocimiento del entorno. Se busca disponer de una plataforma terrestre móvil versátil para la prueba de algoritmos de diverso grado de complejidad, en la selección de aquellos más adecuados para la operación del vehículo. Esta metodología promueve la optimización de los recursos y la evolución del prototipo a través de la configuración del software de operación y la modificación de los sensores a bordo en función de la aplicación, considerando que el vehículo podría cumplir tareas tan disímiles como: el mapeo de las zonas exploradas, el transporte de materiales u objetos, la interacción con otros dispositivos electrónicos en entornos de alto riesgo para seres humanos, etc. Prototipos anteriores, construidos como parte de este proyecto, incluyeron aplicaciones de exploración autónoma y mapeo del entorno en 2 dimensiones, así como de seguimiento remoto del vehículo usando GPS. En la fase actual del proyecto se está trabajando en la integración de estos sistemas sobre la nueva plataforma, para conseguir que el transporte se desplace en forma autónoma y segura entre dos puntos específicos.
