Diseño de un sistema de navegación inercial para control autónomo de un robot móvil utilizando control PID y filtro de Kalman, aplicado en gestión de domótica y localización de personas

Abstract

El presente documento desarrolla un sistema de navegación inercial aplicado a un robot balancing, se utiliza una placa Arduino que se encarga de mantener el equilibrio del robot mediante un algoritmo basado en técnicas de control PID y Filtro de Kalman que contribuyen a reducir el ruido y optimizar la precisión de las señales. Se utiliza una tarjeta Raspberry Pi para la gestión de tres procesos, el primer proceso se trata del direccionamiento del robot utilizando un sensor inercial, el segundo proceso de detectar y medir una distancia con un sensor infrarrojo y el tercer proceso para la detección facial a través una cámara web. El robot logra su autonomía utilizando una brújula digital que ayuda en la toma de decisiones para determinar la dirección de los giros y desplazamientos con respecto al norte magnético sin depender de un GPS. Durante el recorrido del robot, el sensor de distancia puede detectar un obstáculo dentro del entorno de navegación, entonces el balancing detiene su desplazamiento y se activa el sistema de visión artificial para detectar un rostro, de esta manera se valida la presencia de una persona. Se diseña una aplicación Android guiada al ámbito de la domótica que sirve para visualizar de forma remota la información sobre la ubicación de una persona dentro de una habitación.