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… y con Bayes hemos topado!

Al final de la entrada anterior sobre localización comentamos que detrás del proceso explicado con el ejemplo del pasillo y las puertas, se encontraba el llamado Filtro Bayesiano. En esta entrada intentaremos explicar por encima en qué consiste y cómo hemos aplicado dicho filtro para localizar a nuestro robot en su mundo.

El Filtro Bayesiano es un algoritmo probabilístico recursivo que permite estimar una variable dada en función de otras. Es decir, tenemos una variable que no se puede medir directamente (la posición del robot), pero que sí se puede inferir teniendo la información de otras variables (mediciones de sensores, movimientos ejecutados y el mapa del entorno). Este algoritmo se puede utilizar para muchísimas cosas, entre ellas, para estimar la posición de un robot. Lo que el Filtro Bayesiano nos dará es una forma de calcular p(x | z, u, m), que es justo lo que necesitamos en el problema de la localización. Antes de entrar en harina quisiéramos resaltar lo potente que es este algoritmo a pesar de su sencillez.

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Modelando la incertidumbre

Seguimos con las entradas del minicurso Robótica: Navegación autónoma by Gorka @gazkune

Una de las tareas mas importantes de la robótica es percibir el entorno. Como ya hemos visto en entradas anteriores, para eso los robots utilizan los sensores. Por un lado, los sensores permiten a los robots obtener información de sus alrededores, pero también les permiten saber sobre su propio estado. Este ultimo caso quedo ilustrado con la explicación de la odometría y los encoders.

Pues bien, siempre que utilizamos sensores no podremos escaparnos de la incertidumbre. Los sensores realizan mediciones que ni son siempre las mismas para las mismas condiciones, ni son totalmente precisas. A cada medición que realizamos ha de asociársele cierta incertidumbre. En el caso de la odometría, quedó bastante claro que las lecturas provenientes de los encoders no eran fiables del todo. Pero la cosa va más allá. La incertidumbre no solo se da para las mediciones, sino también para las acciones. Si yo comando a una rueda que vaya a una velocidad de x m/s, he de asumir que la rueda no podrá ejecutar mi comando con total precisión.

Entonces, la pregunta es obvia: ¿podemos hacer algo para eliminar o mitigar esa incertidumbre? En esta entrada no responderemos a esa pregunta. Mas bien, intentaremos explicar como podemos modelar esa incertidumbre para el movimiento y para las mediciones. Partiremos de la premisa de que un robot que es consciente de la incertidumbre que le rodea, es un robot con mayor potencial.

Por lo tanto, en las secciones que vienen veremos dos grupos de modelos importantes para la navegación autónoma: los modelos de movimiento y los modelos de medición. Estos modelos son modelos probabilísticos. Al tener incertidumbre tanto en las medidas como en las acciones, ya no nos preguntaremos por la posición del robot, sino que intentaremos averiguar cual es la distribución de probabilidades de la posición del robot. En otras palabras, la pregunta será: ¿que probabilidad existe de que el robot se encuentre en posición (x, y,\theta)?

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Robótica: Estimación de posición por odometría

@gazkune nos sigue mostrando el camino para entender la robótica actual. Esta entrada forma parte del minicurso:

Robótica:  Navegación autónoma

En esta entrada por fin hablaremos sobre la tantas veces mencionada odometrí­a. Tal y como se ha dicho en entradas anteriores, la odometrí­a se utiliza para estimar la posición relativa de un robot móvil. En nuestro caso, nos interesa la posición del robot en el plano, es decir, nos interesa estimar el vector (x, y, \theta). Como os habréis dado cuenta, hay dos palabras clave en lo que llevamos de entrada: estimación y relativa.

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Sobre eso que llaman robótica

Hoy tenemos el placer de iniciar la parte robótica de Cuentos Cuánticos que sin duda es un tema de interés donde se aplican técnicas provinientes de muchos campos y del que no se puede dudar su utilidad inmediata y con grandes expectativas futuras.  Estas entradas están realizadas por @gazkune (síguelo en twitter).  Así que dejemos a @gazkune que nos enseñe de qué va eso de la robótica

Con esta entrada inauguramos la sección dedicada a la robotica. Hoy empezaremos poco a poco, explicando todos los conceptos básicos para que en las sucesivas entradas nos suenen algunas de las palabrejas que irán apareciendo.

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