Navegación de macro a micro escala.
Debido a que la navegación en robots móviles ocupa un amplio espectro en lo referente a sistemas, requerimientos y soluciones Dixon y Henlich (1997) lo han estructurado en base a su escala de navegación; partiendo de escalas físicas los podemos clasificar en:
• Navegación global: esta es usada para determinar la posición de mapas absolutos o referenciados y moverlos a un punto determinado, como ejemplo tenemos a los aviones jumbo a reacción y transatlánticos que operan con una navegación de piloto automático, entre otros.
• Navegación local: esta navegación se basan en la habilidad de determinar la posición relativa de los objetos tanto estáticos como dinámicos e interactuar con ellos.
• Navegación Personal: estos involucran robots de pequeños centímetros que requieren una alta precisión de navegación, sobre un rango pequeño.
Referencias de navegación.
Caminando junto a las escalas de navegación la fijación de la posición puede ser absoluta o relativa.
La determinación de la posición en forma absoluta implica encontrar la posición relativa a un origen absoluto, esto implica la determinación de un punto estacionario en común a todas las posiciones fijas entre el rango de navegación. Por otro lado la determinación de de la posición en forma relativa, implica encontrar un punto relativo a la posición del robot. Actualmente los sistemas de navegación se han dividido en dos vertientes los que utilizan Sistemas de Posicionamiento Global (Global Positioning Systems GPS) y los que utilizan Sistemas de Posicionamiento basados en la Visión de imágenes.
Sistemas d Posicionamiento Global (GPS).
El Sistema de Posicionamiento Global consta de tres segmentos:
• Segmento de espacio: este consta de 24 satélites en orbita alrededor del planeta, que permiten determinar la posición instantánea de un usuario en cualquier momento. Para determinar la posición de un usuario se necesitan cuatro satélites que determinan su posición en las dimensiones x, y, z y el tiempo en el que están recibiendo esa información.
• Segmento de tierra: que es el que monitorea y controla las posiciones de los satélites para asegurarse del correcto funcionamiento del sistema.
• Segmento de usuario: este es el usuario móvil que utiliza un equipo de recepción GPS.
El uso del GPS provee una exactitud de 100m a los usuarios del Servicio de Posición Estándar (Standar Positioning Service SPS) debido a los errores de disponibilidad selectiva que fueron introducidos intencionalmente por la milicia de E.U. Debido a que no es posible obtener una exactitud para la navegación de robots móviles, el uso de técnicas diferenciales para el uso del GPS se vuelve un método viable para obtener una referencia global de navegación.
Figura1. Segementos GPS.
En cuanto a los sistemas de posicionamiento para robots móviles se deben de tomar en cuenta varias consideraciones como el tamaño del transceptor móvil, los requerimientos de poder del transceptor, exactitud del posicionamiento, costo de las unidades móviles, costo de la implementación total, la habilidad de procesar información GPS diferencial, inclusión de la integración de comunicación de datos, tiempo de fijación de la primera posición, actualizar el rango con movimiento, estandarización/disponibilidad del equipo, portabilidad/tiempo de configuración, entre otras restricciones que permitan al sistema de navegación del robot móvil poder determinar su posición en forma eficiente.
Referencias:
• Jonathan Dixon, Oliver Henlich Mobile Robot Navigation, Issues in Practical Implementation Imperial College, London, information systems engineering year 2: Surprise 1997
