Diseño de un sistema de localización de un robot móvil basado en mapeo simultáneo

Abstract

El trabajo de investigación presente tiene como objetivo el diseño de un sistema de localización de un robot móvil humanoide dentro de los ambientes de un centro de salud, específicamente que le permita al robot desplazarse en una habitación y posicionarse a una distancia adecuada frente al paciente que se encuentra en estado de reposo en una camilla de hospital. Para alcanzar este objetivo, este sistema se basa en la clasificación de los elementos percibidos en una habitación a través de una cámara y un computador de alto rendimiento, mediante el cual se resuelve un problema de clasificación en la imagen adquirida al detectar al paciente y la camilla como objetivos, luego se realiza un proceso de acercamiento del robot a estos objetivos hasta poder reconocer el rostro de una persona. En el primer capítulo, se mencionan las bases teóricas que comprende la localización de un robot móvil basada en mapeo simultáneo, métodos SLAM y la relación de ambos con el objetivo del proyecto. En el segundo capítulo, se describe la metodología de los algoritmos basados en redes neuronales convolucionales y su base teórica, con el fin de determinar un algoritmo robusto y novedoso a beneficio del proyecto; adicionalmente se incluye una propuesta de solución explicando las etapas de dicho algoritmo. Posteriormente, en el tercer capítulo se desarrolla el diseño del algoritmo y su estructura mediante librerías y codificación realizadas de acuerdo al lenguaje de programación compatible con un computador de alto rendimiento. En el último y cuarto capítulo, se realizan resultados experimentales y se muestran los resultados de ellos. Finalmente, se presentan las conclusiones obtenidas en todo el proceso y recomendaciones. La presente tesis forma parte del proyecto CONCYTEC 160-2020 - Robot Móvil Teleoperado para Manejo de Afecciones de Salud Mental en Pacientes con Enfermedades Infecciosas.