Implementación de un sistema de posicionamiento en interiores para robots móviles
Cargando...
Fecha
2021-03-24
Enlace al recurso
DOI
gruplac
Descripción Dominio:
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad Santo Tomás
Compartir
Documentos PDF
Cargando...
Resumen
Este proyecto tiene como finalidad seleccionar una tecnología adecuada para la implementación de un sistema de posicionamiento en interiores. Para esto, se realizó una revisión del estado del arte, donde se destacaron las tecnologías Wi-Fi, Bluetooth de baja energía y ultrasonido. Luego, se hicieron investigaciones más detalladas de dichos trabajos, para deducir cuál sería las más apropiada, teniendo en cuenta pruebas y resultados finales. De esta manera, se seleccionó el ultrasonido principalmente por lograr errores en el orden de centímetros y además, por su facilidad en la captura y procesamiento de la señal. Adicionalmente, se eligieron las ondas de radio para que sean tomadas como referencia, para la estimación de la distancia relativa entre nodos.
Para el hardware del sistema, se implementaron seis nodos, un nodo emisor para que envíe una señal de ultrasonido y una de radiofrecuencia, cuatro nodos receptores para que reciban ambas señales, calculen la diferencia de tiempo entre estas dos, después estimen su respectiva distancia y la envíen a un nodo final. Este nodo final, se compone de un computador y el módulo Xbee coordinador, este nodo recibe las cuatro distancias correspondientes y posteriormente estima la posición final del nodo móvil en tercera dimensión.
Para obtener la posición relativa respecto al sistema fue necesario utilizar la técnica de posicionamiento por linealización con trilateración esférica. Se debe mencionar, que en este caso se presentaron singularidades en los nodos del sistema, por ser nodos que se encuentran en el mismo plano. Estas singularidades fueron resueltas al aplicar la descomposición de valor singular en el sistema de ecuaciones.
Abstract
The purpose of this project is to select a suitable technology for the implementation of an indoor positioning system. For this, a review of the state of the art was carried out, where Wi-Fi, Bluetooth low energy and ultrasound technologies were highlighted. Later, more detailed investigations of these works were made, to deduce which would be the most appropriate, taking into account tests and final results. In this way, ultrasound was selected mainly for achieving errors in the order of centimeters and also for its ease in capturing and processing the signal. Additionally, radio waves were chosen to be taken as a reference, for estimating the relative distance between nodes.
For the hardware of the system, six nodes were implemented, a transmitter node to send an ultrasound signal and a radio frequency signal, four receiver nodes to receive both signals, calculate the time difference between these two, then estimate their respective distance and send it to an end node. This final node is made up of a computer and the coordinating Xbee module. This node receives the four corresponding distances and subsequently estimates the final position of the mobile node in third dimension.
To obtain the relative position with respect to the system, it was necessary to use the linearization positioning technique with spherical trilateration. It should be mentioned that in this case there were singularities in the nodes of the system, because they are nodes that are in the same plane. These singularities were solved by applying the singular value decomposition in the system of equations.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Forero Gallego, S. M. J. & Torres Laguado, J. S. (2021). Implementación de un sistema de posicionamiento en interiores para robots móviles. [Trabajo de pregrado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
Colecciones
Licencia Creative Commons
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia