Navegação autônoma outdoor de um robô móvel 4WD utilizando GNSS RTK

Abstract

As aplicações de robôs móveis em ambientes externos são diversificadas, desde patrulha, inspeção industrial, inspeção em áreas perigosas, várias aplicações na agricultura etc. Para operar com segurança nestes tipos aplicações o sistema de localização do robô deve possuir alto nível de precisão, robustez e disponibilidade. Ambos os sistemas de localização relativa e absoluta isoladamente são insuficientes para obter a precisão requerida numa navegação autônoma. No caso de aplicações outdoor, para melhorar a localização absoluta, normalmente são utilizados sistemas GNSS, como o GPS. Porém, a precisão de localização normalmente fica na ordem de metros, impossibilitando uma navegação autônoma segura. Neste trabalho, foi utilizada a localização utilizando GNSS RTK (Real Time Kinematics), que é uma tecnologia que permite que em campo aberto seja alcançada uma precisão na casa de poucos centímetros, que permite com que o robô navegue com alta confiabilidade. Além do GNSS RTK, foram utilizadas técnicas de localização baseadas em odometria das rodas e sensores inerciais, tudo dentro do ROS (Robot Operating System). O sistema de navegação foi configurado para operar o robô de forma autônoma, buscando seguir um ponto definido por alguém. Testes foram realizados para avaliar o desempenho do sistema de navegação, buscando progressivamente aumentar o grau de complexidade da operação. Os resultados de cada teste foram analisados e as conclusões obtidas foram confrontadas com os objetivos estabelecidos neste trabalho.