Avances en robótica y automatización

Algoritmo para la conversión de un LiDAR de escaneo 2D a 3D para su uso en navegación autónoma en interiores

Abstract

Matthew A. Cooper, John F. Raquet y Rick Patton

La navegación autónoma en interiores es sinónimo de navegación autónoma centrada en lo militar en entornos sin GPS. Los sistemas aéreos no tripulados (UAS) se conectan de forma rutinaria a la navegación autónoma. Esta combinación de tecnología tiene muchos usos dispares, como en juguetes para niños, fotografía y aplicaciones militares. Para cada una de estas áreas, una preocupación importante es el tamaño, el peso y la potencia (SWaP) en el diseño del producto. SWaP tiene un efecto directo en las operaciones de un UAS autónomo, como en el tiempo de vuelo, la maniobrabilidad, la capacidad de control y la durabilidad. Este artículo presenta un algoritmo básico que describe un aspecto de la reducción de SWaP en un UAS autónomo de cuatro rotores, al convertir un sensor LiDAR de escaneo 2D en un sensor 3D, eliminando así la necesidad de sensores adicionales utilizados para realizar la localización y el mapeo. Gran parte de lo que se describe aquí se deriva del trabajo de tesis presentado por Cooper. La mayor parte del trabajo se realizó durante una investigación de tesis de maestría de MA Cooper titulada "Conversión de un LiDAR de escaneo 2D en un sistema 3D para su uso en vehículos aéreos no tripulados de cuatro rotores en navegación autónoma". El trabajo presentado aquí desarrolla el procedimiento de calibración generalizado.