Hoja de ruta de la robótica de interiores: de los sensores al control de movimiento.

Un robot con ruedas para interiores se entiende mejor si se responde a una pregunta clave: ¿cómo se convierte la lectura de un sensor en una orden para el motor? Esta guía conecta las explicaciones del sitio web con los registros del proyecto, en lugar de pedirle que memorice nombres de algoritmos.

Objetivo de lectura inicial

No necesita un robot ni una instalación de ROS 2 para comenzar. Escriba cuatro etapas en un papel: observar → estimar la posición → elegir una acción → emitir una orden. Asigne un nombre a una entrada y una salida para cada etapa. Este es el objetivo inicial de esta página; las ecuaciones y las implementaciones de algoritmos se pueden presentar a continuación.

Para obtener una visión general, continúe con el diagrama que aparece a continuación. Para trabajar en la comunicación, los marcos, la estimación, el mapeo y la planificación en orden, utilice la guía de aprendizaje de robótica. Para comenzar con un pequeño experimento de respuesta de retroalimentación, utilice la guía de ingeniería de control para acceder a la explicación del controlador PID y al experimento en el navegador.

Sigue el flujo de información

Diagram 1 · Use the button to switch views

La velocidad comandada y la real difieren cuando las ruedas patinan o cambian las cargas. Por lo tanto, la observación se repite durante todo el movimiento. Un mapa almacenado también puede no coincidir con los obstáculos que se encuentran frente al robot, por lo que las observaciones locales deben influir en la planificación.

1: Comprende qué miden los sensores

Comienza con el LiDAR, las IMU y los codificadores. El hito útil es poder identificar qué no puede determinar cada sensor por sí solo. La rotación de las ruedas no mide directamente el deslizamiento contra el suelo, y la integración de las mediciones de la IMU acumula errores.

2: Estimar la pose actual

Consulta dead reckoning, LiDAR SLAM y sensor fusion. Separa una estimación de movimiento suave a corto plazo de una pose corregida con respecto a un mapa. Esto facilita la comprensión de las funciones de odom y map; su semántica se especifica en ROS REP-105.

3: Representar el espacio libre y elegir una ruta

Utilice cuadrículas de ocupación para la representación espacial y planificación de rutas para la selección de rutas. Un punto puede pasar por un hueco que un robot ancho no puede. Como ejercicio, explique por qué cambiar la huella del robot modifica qué corredores son transitables.

4: Convertir el plan en movimiento

Estudie control PID y el experimento en el navegador, luego pase de fundamentos de ROS 2 al procedimiento mínimo de Nav2. Los conceptos oficiales de navegación proporcionan otra referencia sobre las responsabilidades de los componentes.

Comprobar los límites

Explicar qué detiene y qué alcanza los motores cuando desaparecen las observaciones. Un límite que no se pueda explicar identifica el siguiente tema a estudiar. Al configurar el hardware, consultar la guía de configuración inicial de Nav2.