Metodología para el uso de la técnica de localización de raíces en la planeación de rutas para robots móviles

Methodology for using root locus technique for mobile robots path planning

  • Mario Ricardo Arbulú Saavedra Corporación Unificada Nacional de educación superior CUN
  • Fernando Martínez Santa Corporación Unificada Nacional de educación superior CUN
  • Holman Montiel Ariza Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Palabras clave: Root locus, path planning, mobile robots, image processing (en_US)
Palabras clave: Localización de raíces, planeación de rutas, robots móviles, procesamiento de imágenes (es_ES)

Resumen (es_ES)

Este artículo presenta el análisis y la metodología de implementación de la técnica de localización de raíces de sistemas dinámicos para la planeación de rutas libres de obstáculos para robots móviles. En primera instancia, se realiza un análisis e identificación del comportamiento morfológico de las trayectorias en dependencia de la ubicación de las raíces en el plano complejo, identificándose el tipo de trayectorias curvas y la característica de atracción y repulsión de estas en presencia de otras raíces, de forma similar al obtenido con la técnica de cargas de potencial artificial. Se plantea una metodología para implementación de esta técnica para la planeación de rutas de robots móviles, partiendo de tres métodos diferentes de ubicación de las raíces para los obstáculos presentes en el escenario. Dichas técnicas varían dependiendo de los puntos clave del obstáculo que son seleccionados para las raíces, tales como los bordes, los cruces con las trayectoria original, el centro y los vértices. Finalmente, se realiza un análisis de funcionamiento de la técnica en general y de la efectividad cada uno de los métodos evaluados, bajo 20 pruebas para cada uno, obteniendo un valor del 65% para el método seleccionado. También se proponen modificaciones o posibles mejoras a la metodología propuesta.

Resumen (en_US)

This paper shows the analysis and the implementation methodology of the technique of dynamic systems roots location used in free-obstacle path planning for mobile robots. First of all, the analysis and morphologic behavior identification of the paths depending on roots location in complex plane are performed, where paths type and their attraction and repulsion features in the presence of other roots similarly to the obtained with artificial potential fields are identified. An implementation methodology for this technique of mobile robots path planning is proposed, starting from three different methods of roots location for obstacles in the scene. Those techniques change depending on the obstacle key points selected for roots, such as borders, crossing points with original path, center and vertices. Finally, a behavior analysis of general technique and the effectiveness of each tried method is performed, doing 20 tests for each one, obtaining a value of 65% for the selected method. Modifications and possible improvements to this methodology are also proposed.

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Biografía del autor/a

Mario Ricardo Arbulú Saavedra, Corporación Unificada Nacional de educación superior CUN

Ingeniero Mecánico Eléctrico, magister en Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática, doctor en Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática, posdoctorado en el National Institute Of Advanced Science And Technology Cnrs-Aist Jrl (Joint Robotics Laboratory). Director de investigación Escuela de Ingeniería, Corporación Unificada Nacional de educación superior CUN, Profesor Asociado Ingeniería Informática Universidad de la Sabana, integrante del grupo de Investigación CAPSAB. Bogotá. Bogotá.

Fernando Martínez Santa, Corporación Unificada Nacional de educación superior CUN

Ingeniero en Control Electrónico e Instrumentación, magister en Ingeniería Electrónica y de Computadores. Docente Investigador Ingeniería Electrónica, Corporación Unificada Nacional de educación superior CUN. Bogotá.

Holman Montiel Ariza, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Ingeniero en Control Electrónico e Instrumentación, especialización en Telecomunicaciones, candidato a magister en Seguridad Informática. Docente Asistente Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá.

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Cómo citar
Arbulú Saavedra, M. R., Martínez Santa, F., & Montiel Ariza, H. (2015). Metodología para el uso de la técnica de localización de raíces en la planeación de rutas para robots móviles. Tecnura, 19(46), 49-64. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2015.4.a04
Publicado: 2015-10-01
Sección
Investigación