Desenvolvimento de um robô autônomo para explorar e mapear um local desconhecido

Abstract

Este trabalho apresenta a montagem e programação de um protótipo robótico autônomo que consegue explorar um local desconhecido e gerar um mapa baseado nos dados coletados. A montagem foi feita com um chassi de acrílico, uma Raspberry Pi e componentes eletrônicos como motores DC, Ponte H e módulos sensores ultrassônico, magnetômetro e acelerômetro. O controle da movimentação foi feito usando a técnica de PWM e a conversão dos dados obtidos pelo módulo acelerômetro foi feita através de integração numérica. O robô foi programado em linguagem Python e as bibliotecas math, time, gpiozero, matplotlib e i2c foram utilizadas para alcançar os objetivos desejados. Um algoritmo foi desenvolvido para escolher um lado para seguir, detectar obstáculos e coletar dados. Os dados coletados alimentaram o algoritmo de geração de mapas desenvolvido, que foi programado para gerar uma planta baixa semelhante à uma matriz binária, explicada na metodologia deste trabalho. A forma como o algoritmo foi planejado e implementado fez com que os mapas gerados tivessem apenas alguns obstáculos com relação ao mapa real. Apesar de algumas limitações físicas, o trabalho gerou resultados satisfatórios para um protótipo.