Planificación de Movimiento Mediante Campo de Potencial con Restricciones Dinámicas para Robots Móviles

Se presenta en este trabajo una propuesta para considerar las restricciones dinamicas cuando se utiliza el metodo de Campo de Potencial, en la etapa de planificacion de trayectorias para robot moviles. Con este metodo se genera un campo de potencial virtual compuesto de la suma de un campo repulsivo, obtenido a partir de la informacion sobre el contorno de los obstaculos y de un campo atractivo virtual, el cual se crea teniendo la posicion de la meta o sub-meta como foco de atraccion. En consecuencia, las trayectorias se obtienen al quedar el robot expuesto al efecto de las fuerzas generadas por estos campos. Generalmente, con el fin de conseguir velocidades constantes, solo la direccion y no la magnitud de la fuerza es utilizada para guiar el vehiculo. Si bien en la literatura se han presentando diferentes alternativas para considerar las restricciones cinematicas e inclusive se ha considerado la restriccion que impone la desaceleracion maxima, para evitar colisiones, otros tipos de restricciones dinamicas no han sido tratadas dentro de este tipo de planificacion. La inclusion de restricciones dinamicas, tales como aceleracion maxima, curvatura y deslizamiento cobra mayor importancia cuando los robots moviles se mueven a altas velocidades. De alli que, se presenta en este trabajo una formulacion que permite filtrar los cambios bruscos de aceleracion y generar consignas de velocidad que respetan las restricciones de aceleracion maxima. Para lograr esto, las fuerzas generadas por el campo virtual son aplicadas, en una etapa previa, a un modelo dinamico del robot y de las fuerzas de traccion, cuyas velocidades de respuesta son entonces impuestas al robot real. El robot movil, el entorno y la estrategia de planificacion han sido simulados para probar su efectividad.