Navegación Autónoma Asistida Basada en SLAM para una Silla de Ruedas Robotizada en Entornos Restringidos

Fernando A. Auat Cheein, Celso De la Cruz, Ricardo Carelli, Teodiano Bastos Filho

Resumen

En este trabajo se presenta una interfaz especialmente diseñada para la navegación de una silla de ruedas robotizada dentro de entornos restringidos. El funcionamiento de la interfaz se rige por dos modos: un modo autónomo y un modo no-autónomo. El manejo no-autónomo de la interfaz de la silla de ruedas se realiza por medio de un joystick adecuado a las capacidades del paciente el cual gobierna el movimiento del vehículo dentro del ambiente. El modo autónomo de la silla de ruedas se ejecuta cuando el usuario tiene que girar un determinado ángulo dentro del ambiente. La estrategia de giro se ejecuta mediante un algoritmo de maniobrabilidad compatible con la cinemática del vehículo y mediante el uso del algoritmo de SLAM (por sus siglas en inglés de Simultaneous Localization and Mapping). El modo autónomo se compone de dos módulos: un módulo de planificación de caminos y un módulo de control. El módulo de planificación de caminos usa la información del mapa provista por el algoritmo de SLAM para trazar un camino seguro y compatible con la silla de ruedas, que le permita al vehículo alcanzar la orientación deseada. El módulo de control gobierna el movimiento del vehículo en el seguimiento del camino trazado mediante un controlador de seguimiento de trayectorias. Las referencias del controlador son actualizadas mediante la estimación de la postura de la silla de ruedas dentro del ambiente, obtenida por el algoritmo de SLAM. Acompañan a este trabajo resultados experimentales utilizando una silla de ruedas robotizada real.

Palabras clave

vehículos autónomos; sistemas biomédicos; navegación de robots

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1. Towards a New Modality-Independent Interface for a Robotic Wheelchair
Teodiano Freire Bastos-Filho, Fernando Auat Cheein, Sandra Mara Torres Muller, Wanderley Cardoso Celeste, Celso de la Cruz, Daniel Cruz Cavalieri, Mario Sarcinelli-Filho, Paulo Faria Santos Amaral, Elisa Perez, Carlos Miguel Soria, Ricardo Carelli
IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering  vol: 22  num.: 3  primera página: 567  año: 2014  
doi: 10.1109/TNSRE.2013.2265237



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