A PEDAGOGICAL APPROACH TO DATA FUSION AND KALMAN FILTER (UN ENFOQUE PEDAGÓGICO DE LA FUSIÓN DE DATOS Y EL FILTRO KALMAN)

Abstract The actual document exposes, in a pedagogical manner, the Kalman Filter and its usage in mechanical systems for data fusion. The equations conforming the Kalman Filter and the data fusion process are explained in an intuitive form and applied over two pedagogical platforms used at the institute as a part of the laboratory material to introduce the students to control systems and the principles of navigation in the domain of terrestrial and aerial mobile robotics. Lastly, the tools to simulate such systems under real operating conditions in Matlab and Simulink are given and the results are discussed. Keywords: Data Fusion, Kalman Filter, Mobile Robotics, PD Control, Simulation. Resumen En el presente documento se expone, de una manera pedagógica, el Filtro de Kalman para su uso en la fusión de datos en sistemas mecánicos. Se explican de manera intuitiva las ecuaciones que conforman el proceso de fusión de datos y se aplican a dos plataformas pedagógicas que son utilizados en el instituto como material de laboratorio para la introducción de los estudiantes a los sistemas de control y principios de navegación en la robótica móvil terrestre y aérea. Finalmente, se proporcionan las herramientas necesarias para llevar a cabo la simulación de ambos vehículos bajo condiciones reales de operación en Matlab y Simulink, así mismo, se exponen y discuten los resultados. Palabras Clave: Control PD, Filtro de Kalman, Fusión de Datos, Robótica móvil, Simulación