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Título : Optimización de trayectorias en plataformas robóticas móviles usando técnicas de inteligencia artificial
Autor : Manzano Villafuerte, Víctor Santiago
Soto Rodríguez, Andrés David
Palabras clave : KUKA YOUBOT
PYTHON
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
OPTIMIZACIÓN DE TRAYECTORIAS
Fecha de publicación : ago-2023
Editorial : Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones
Resumen : As time progresses, the growth of the robotics industry is exponential and companies that seek to automate their processes do so to optimize resources, such as the time spent. The use of artificial intelligence is one of the current solutions for the optimization of various processes, by allowing learning in supervised environments, where robotic instrumentation tends to minimize the margin of error in the future thanks to implementations of AI algorithms. In the present project, a solution for the optimization of trajectories is exposed using as support an AI algorithm of reinforcement learning with neural networks implemented in the omnidirectional robotic platform of the KUKA youBot robot to move from one point to another avoiding obstacles presented in its path. The AI algorithm used for learning is Deep Q Network (DQN), this algorithm consists of deep neural networks to maximize some notion of rewards in a cumulative way. whereby means of a Hokuyo lidar motion sensor, placed in the front part of the robotic platform, they are acquired. You sample data from an environment, which is processed in the algorithm to be recognized as collisions or rewards. As the rewards learned by the algorithm are greater. the possibility of collision with an obstacle decreases, moving the robotic platform towards an obstacle-free zone. The programming language of this DON algorithm is based on Python 2, this language works together with ROS (robotic operating system) and allows to know, in an understandable way, how the execution of the movement is carried out through the publication and subscription to the topics corresponding to the robotic platform, thus facilitating the calibration of the parameters used in it.
Descripción : El crecimiento de la industria robótica a medida que avanza el tiempo es de manera exponencial y las empresas que buscan automatizar sus procesos lo hacen con el fin de optimizar los recursos como el tiempo empleado. Una de las soluciones actuales para la optimización de varios procesos es el uso de la inteligencia artificial (IA), al permitir aprendizajes en entornos supervisados, donde la instrumentación robótica al tener implementaciones de algoritmos de IA tiende a minimizar el margen de error a futuro. En el presente proyecto se expone una solución para la optimización de trayectorias utilizando como apoyo un algoritmo de IA de aprendizaje por refuerzo con redes neuronales implementado en la plataforma robótica omnidireccional del robot KUKA youBot para desplazarse de un punto a otro, esquivando obstáculos presentados en su camino. El algoritmo de IA utilizado para el aprendizaje es Deep Q Network (DQN), este algoritmo consta redes neuronales profundas para maximizar alguna noción de recompensas de forma acumulativa, donde por medio de un sensor de movimiento lidar Hokuyo, colocado en la parte frontal de la plataforma robótica, se adquieren muestras de datos del entorno, que son procesadas en el algoritmo para ser reconocidas como colisiones o recompensas. A medida que las recompensas aprendidas por el algoritmo son mayores, la posibilidad de colisión ante un obstáculo disminuye, desplazando a la plataforma robótica hacia una zona libre de obstáculos. El lenguaje de programación de este algoritmo DQN es basado en Python 2, este lenguaje trabaja junto con ROS (sistema operativo robótico) y permite conocer, de manera entendible, cómo se realiza la ejecución del movimiento por medio de la publicación y suscripción a los tópicos correspondientes de la plataforma robótica, facilitando se esta manera la calibración de los parámetros utilizados en la misma.
URI : https://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/39184
Aparece en las colecciones: Tesis Telecomunicaciones

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