tut. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
| Títol variant: |
Mobile System Implementation for Terrain Instrumentation and Mapping with Kalman Filter-based Positioning |
| Títol variant: |
Implementación de un sistema móvil de instrumentación y mapeo del terreno con posicionamiento basado en un filtro de Kalman |
| Data: |
2026 |
| Resum: |
Aquest Treball de Fi de Grau aborda el disseny i la implementaci´o d’un prototip de robot m`obil capa¸c d’estimar la seva pr`opia posici´o relativa i orientaci´o sense dependre de cap sistema de posicionament de localitzaci´o ni de connectivitat, un escenari representatiu de l’exploraci´o planet`aria, de coves subterr`anies o d’entorns interiors. El robot, basat en un microcontrolador ESP32-S3, integra una unitat de mesura inercial (IMU) MPU6050, encoders a les rodes, sensors d’ultrasons per a la detecci´o d’obstacles i un sensor de temperatura i humitat DHT11. El nucli del treball ´es el disseny i la implementaci´o d’un filtre de Kalman que fusiona les dades de la IMU i dels encoders per obtenir una estimaci´o de posici´o i orientaci´o m´es estable i precisa que la que oferiria cadascuna de les fonts per separat. El sistema s’ha dissenyat per oferir diversos modes d’operaci´o, com la guia manual, el moviment autom`atic o el retorn al punt d’origen. A m´es, s’ha dissenyat i programat un aplicatiu a mode d’interf´ıcie d’usuari, connectat al robot via WiFi, on es poden visualitzar les dades en temps real, aix´ı com la posici´o relativa del vehicle i els obstacles detectats. |
| Resum: |
This Bachelor’s Thesis addresses the design and implementation of a mobile robot prototype capable of estimating its own relative position and orientation without relying on any external localization or connectivity system, a scenario representative of planetary exploration, underground caves or indoor environments. The robot, based on an ESP32-S3 microcontroller, integrates an MPU6050 inertial measurement unit (IMU), wheel encoders, ultrasonic sensors for obstacle detection and a DHT11 temperature and humidity sensor. The core of the work is the design and implementation of a Kalman filter that fuses the IMU and encoder data to obtain a position and orientation estimate more stable and accurate than that provided by either source on its own. The system has been designed to offer several operating modes, namely manual guidance, automatic movement and return to the origin point. In addition, a user interface application has been designed and programmed, connected to the robot via WiFi, which allows the real-time visualization of the data, as well as the relative position of the vehicle and the detected obstacles. |
| Resum: |
Este Trabajo de Fin de Grado aborda el diseño e implementación de un prototipo de robot móvil capaz de estimar su propia posición relativa y orientación sin depender de ningún sistema de posicionamiento de localización ni de conectividad, un escenario representativo de la exploración planetaria, de cuevas subterráneas o de entornos interiores. El robot, basado en un microcontrolador ESP32-S3, integra una unidad de medida inercial (IMU) MPU6050, codificadores en las ruedas, sensores de ultrasonidos para la detección de obstáculos y un sensor de temperatura y humedad DHT11. El núcleo del trabajo es el diseño e implementación de un filtro de Kalman que fusiona los datos de la IMU y de los codificadores para obtener una estimación de posición y orientación más estable y precisa que la que ofrecería cada una de las fuentes por separado. El sistema se ha diseñado para ofrecer diversos modos de operación, como la guía manual, el movimiento automático o el retorno al punto de origen. Además, se ha diseñado y programado una aplicación a modo de interfaz de usuario, conectada al robot vía WiFi, donde se pueden visualizar los datos en tiempo real, así como la posición relativa del vehículo y los obstáculos detectados. |
| Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Llengua: |
Català |
| Titulació: |
Grau en Enginyeria Electrònica de Telecomunicació [957] |
| Pla d'estudis: |
Enginyeria Electrònica de Telecomunicació [2500895] |
| Document: |
Treball final de grau |
| Matèria: |
Filtre de Kalman ;
Fusió sensorial ;
Odometria ;
Unitat de mesura inercial (IMU) ;
Robot mòbil ;
ESP32 ;
Navegació autònoma per estimació ;
Kalman filter ;
Sensor fusion ;
Odometry ;
Inertial measurement unit (IMU) ;
Mobile robot ;
Autonomous dead reckoning navigation ;
Filtro de Kalman ;
Fusión sensorial ;
Odometría ;
Unidad de medida inercial (IMU) ;
Robot móvil ;
Navegación autónoma por estimación |
visitant ::
identificació
