Uma abordagem para mapeamento e localização simultâneos utilizando informação topológica

A exploração de ambientes não conhecidos é um campo muito estudado na robótica móvel. Assumindo que o robô não está ciente da sua posição inicial no ambiente, se faz necessário que o mesmo seja capaz de locomover-se produzindo um mapa do ambiente ao mesmo tempo em que se localiza nesse mesmo mapa. Esse processo é geralmente chamado de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Esta dissertação apresenta uma nova abordagem para o mapeamento e a localização simultânea de robôs móveis em ambientes desconhecidos que utiliza planos simples de forma a guiar a exploração do ambiente. São utilizados mapas topológicos, gerados de forma dinâmica, em conjunto com uma função de utilidade para decidir quais ações o robô deve executar para melhorar a eficiência do mapeamento. Foram realizados simulações e experimentos reais de forma a avaliar a abordagem proposta e os resultados apresentam um ganho significativo na eficiência do mapeamento, tanto em termos da qualidade do mapa, como em termos do desempenho de execução quando comparado com uma exploração aleatória. Ainda foram feitos testes para testar cada termo da função de utilidade, demonstrando a importância de cada um deles para a exploração e a qualidade do mapaThe exploration of unknown environments is a common topic in mobile robotics. Assuming that the robot does not know its initial position, it is necessary for the robot to be able to navigate through the environment generating a map while it localizes itself on this same map. This process is generally known as SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).This dissertation presents a novel approach for augmenting simultaneous localization and mapping (SLAM) with simple plans that guide the exploration of the environment. We use dynamically generated topological maps in conjunction with a utility function to decide which actions the robot should perform in order to improve mapping efficiency.We execute a series of simulated and real experiments in order to evaluate the proposed approach and results show a significant improvement of mapping efficiency both in terms of map quality and execution performance when we compared with a random exploration. Also, we executed experiments to test each term of the utility function, showing the importance of each one to the exploration and the map qualit