Sistema de navegación global basado en procesos de decisión de Markov parcialmente observables. Aplicación a un robot de asistencia personal

Abstract

En esta tesis se aborda el diseño y desarrollo de un sistema de navegación global para robots móviles en entornos interiores. La arquitectura propuesta está destinada al guiado de robots de asistencia personal en hospitales, residencias para mayores o casas particulares. Esta aplicación requiere un sistema de navegación robusto, capaz de funcionar de forma autónoma durante largos periodos de tiempo y fácil de instalar en nuevos entornos de trabajo. El sistema desarrollado, basado en una representación topológica y probabilística de entornos estructurados en habitaciones y pasillos, utiliza un Proceso de Decisión de Markov Parcialmente Observable (POMDP) como modelo de razonamiento. Como elementos básicos de dicho modelo se han implementado un conjunto de comportamientos de navegación local y rutinas de interpretación del entorno. Además de los sensores de proximidad utilizados en trabajos previos similares, en esta tesis se incorpora al modelo de Markov información visual obtenida de una cámara CCD. Esto permite robustecer la detección de las transiciones de estado y reducir el solapamiento perceptual de las observaciones, mejorando considerablemente los resultados del sistema de navegación.