Benchmark Framework for Mobile Robots Navigation Algorithms

Marco de referencia para algoritmos do navegación de robots móviles

A pesar de la amplia variedad de estudios e investigaciones sobre los sistemas de robots móviles, a menudo las métricas de rendimiento no son examinadas; esto hace difícil establecer una comparación objetiva de los logros. En este trabajo se evalúa la navegación de un robot móvil autónomo; se describen varias métricas, que en conjunto proporcionan un indicador de la calidad de la navegación, útil para comparar y analizar los algoritmos de navegación de robots móviles. Este método se propone como una herramienta educativa que permite al estudiante optimizar la calidad de los algoritmos, relacionando aspectos importantes de la ciencia, la tecnología y la enseñanza de la ingeniería, como el consumo de energía, la optimización y el diseño.

I. INTRODUCCIÓN

Un robot móvil autónomo tiene que combinar la ejecución de la misión con la reacción rápida ante situaciones inesperadas. Para superar este problema, se han diseñado varios tipos de arquitecturas de control para robots móviles, con el objetivo de mejorar el rendimiento del sistema de navegación de un robot móvil en la ejecución de la misión. A pesar de la gran variedad de estudios e investigaciones sobre los sistemas de navegación de los robots, las métricas de calidad no suelen examinarse, lo que convierte la comparación objetiva del rendimiento en un reto [1].

Este artículo presenta algunas sugerencias para la evaluación de los algoritmos de navegación en la robótica educativa. Este método se sugiere como una herramienta educativa para ayudar al estudiante con la optimización de la calidad de los algoritmos, la asociación de aspectos importantes de la enseñanza de la ciencia, la tecnología y la ingeniería como el consumo de energía, la optimización y el diseño.

II. MÉTRICAS DE RENDIMIENTO PARA LA NAVEGACIÓN DE ROBOTS

El sistema de navegación da a un robot la capacidad de moverse entre lugares determinados. Existen varias métricas que pueden utilizarse para evaluar el rendimiento de un sistema de navegación, pero ninguna de ellas es adecuada para indicar la calidad de todo el sistema. Por ello, es necesario utilizar una combinación de diferentes índices que cuantifiquen distintos aspectos del sistema. Disponer de una buena gama de medidas de rendimiento es útil para: Optimizar los parámetros del algoritmo, probar el rendimiento de la navegación dentro de una variedad de entornos de trabajo, hacer una comparación cuantitativa entre algoritmos, apoyar el desarrollo de algoritmos y ayudar con las decisiones sobre los ajustes necesarios para una variedad de aspectos involucrados en el rendimiento del sistema [3, 5].