Mapeamento de trajetória com robô seguidor de linha utilizando sensores de velocidade, giroscópios e acelerômetros.

Abstract

A estimativa precisa de localização representa um dos principais desafios na robótica móvel, especialmente em ambientes internos, onde sistemas de posicionamento global não estão disponíveis. Métodos de navegação relativa, como a odometria e os Sistemas de Navegação Inercial (INS), são amplamente utilizados, porém apresentam limitações decorrentes do acúmulo progressivo de erros ao longo do tempo. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo investigar e implementar métodos de reconstrução de trajetória em um robô seguidor de linha, utilizando dados de sensores de velocidade, giroscópios e acelerômetros. A estimativa da trajetória foi processada e analisada sob três abordagens distintas: odometria, INS e a combinação de ambas por meio de um Filtro de Kalman Estendido (EKF). Os resultados experimentais demonstraram que a odometria isolada apresenta deslocamento lateral e rotação do eixo principal em decorrência de erros angulares cumulativos. Já a INS pura diverge significativamente da trajetória real devido ao erro crescente associado à dupla integração de ruídos. Em contrapartida, a combinação das técnicas via EKF apresentou desempenho superior, reduzindo as deficiências individuais de cada método e proporcionando uma representação geométrica mais consistente com o percurso efetivamente realizado.