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Primeros pasos en el diseño de la Prueba de Concepto con sistemas centralizados.

Nos aproximamos en el proyecto AMÓN 1.0 a la Prueba de Concepto (PoC) en la que vamos a llevar a test uno de los fundamentos del proyecto: 

¿Podemos optar por un sistema con modelo distribuido en enjambre frente a un sistema centralizado de robots autónomos?

Para poder responder a esa cuestión, vamos a emplear dos variables con las que comparar el comportamiento y respuesta de dos modelos, un conjunto de robots que trabajan con un sistema centralizado, y otro con un sistema distribuido. ¿Son más eficientes los robots en estructura distribuida al mapear un espacio, o lo son al usar una estructura centralizada? Y también, ¿Cuál de los dos modelos es más preciso al detectar los obstáculos que están en el espacio?

El ingeniero electrónico y master en sistemas inteligentes de Macaronesia digital, Oscar Díaz de la Fe, que se ha unido a nuestro equipo gracias al programa #INVESTIGO, 10/1/2023-0207084648 del Servicio Canario de Empleo, dentro del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, #NextGenerationEU, nos ha preparado un pequeño esquema en el que entender cómo está la situación para el desarrollo de la primera prueba con el modelo centralizado.

1 Objetivo para realizar.

Óscar Díaz- El objetivo actual del proyecto AMON consta de la introducción de un sistema de navegación en enjambre. Debido a la naturaleza del proyecto, y en el caso del modelo centralizado (en el que todos los robot sirven de información a un nodo central que toma decisiones) se ha tratado que el mejor funcionamiento deseable sea aquel en el que los robots se separen entre ellos para ocupar el mayor terreno posible, y con ello vayan mapeando el espacio libre no monitorizado.

2 Estrategia a emplear

El planteamiento inicial ha consistido en la utilización de los datos extraídos previamente, en concreto las posiciones de los robots dentro del mapa global, con ellos se procede a darles un comportamiento que, al encontrarse a una distancia inferior de X, el sistema centralizado enviara un mensaje a uno de estos robots para que se desvié en un grado de aproximadamente 33º.

Una vez cada robot tome una dirección, seguirán su funcionamiento preestablecido en el que cada robot avanza recto hasta encontrarse a un obstáculo, dentro de una distancia de seguridad, en la que procederán a retroceder un poco para desviarse a la izquierda.  En el caso de que los vehículos se vuelvan a cruzar, se reactivara este método, asegurando que los robots no pasen por zonas ya conocidas por el otro robot.

3 Resultado deseable

En el caso en el que el sistema funcione de la forma prevista, inicialmente los robots se desviaran desde su posición inicial del mapa, (por reducir complejidad, se tomara un punto inicial para los 3, la cual será la posición {0.0}) desviándose entre ellos como una estrella de 3 puntas. Una vez iniciado esto, el robot continuara con su comportamiento en el Arduino, explorando su entorno mientras que envió los datos para ir actualizando el mapa.

3 Problemas previsibles

Debido a que esta solución se ha tomado teniendo en cuenta problemas de tiempo y de complejidad se trata de un programa no completamente robusto.

  • El primer detalle al mencionar será el uso del sensor de acelerómetro-giroscopio, el cual dará el dato de la velocidad y el ángulo del robot, debido a que si da datos falseados complicará el mapeado y la posición del robot. Es por ello que se han tomado prevenciones de calibración y se ha dado un umbral para eliminar errores.
  •  El segundo problema que puede haber es la complejidad de mapear todo el mapa, aunque se prevé que este método sea capaz de medir la mayor parte de éste, siempre existe la posibilidad de que algún fragmento pequeño se quede en una zona muerta del mapa o que su descubrimiento pueda ser más tardío de lo esperado.

     

Como pueden comprobar, la preparación de una prueba de concepto (PoC) que nos permita alcanzar el TRL 3, objetivo de este proyecto, no es una cuestión baladí, y está tomando muchos esfuerzos por parte de Óscar. Pero seguimos contando con todo su empeño, y confiamos que su esfuerzo y excelencia nos permita alcanzar los objetivos planteados.

Y recuerda, si no sabes qué son los TRL, puedes ampliar información en la entrada que publicamos recientemente sobre la Technological Readiness Level, que puedes leer siguiendo este vínculo.

Sigue conectado con nosotros, sigue conectado con AMÓN 1.0, robótica en enjambre. Un proyecto cofinanciado dentro del Programa Investigo incluido en el Plan Nacional de Recuperación, Transformación y Resiliencia. Next Generation EU .

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