Robotização de uma cadeira de rodas elétrica

Abstract

Este projeto consiste na robotização de uma cadeira de rodas elétrica comercial Salsa R2 existente no laboratório VITA.IPT, dotando-a de um sistema de navegação assistida que lhe confere um nível de segurança anti-colisão. A robotização da cadeira de rodas foi realizada mantendo funcional o sistema original da cadeira de rodas Salsa R2. Foi concebida uma nova arquitetura de hardware e software, tendo sido integrados os seguintes módulos: 1) sistema de potência baseado no controlador Roboteq MDC2230; 2) joystick para interface do utilizador; 3) unidade de processamento/controlo de baixo nível baseado numa Raspberry Pi (RPi); 4) módulo sensorial de perceção baseado num laser Hokuyo UTM-30LX; 5) módulo de odometria; e 6) unidade de processamento de alto nível com plataforma ROS (Robotic Operating System) para implementação de algoritmos de navegação. O sistema permite ao utilizador selecionar entre modo manual e modo assistido, através de um comutador acessível no braço da cadeira. No modo de navegação assistida, o módulo de navegação/perceção evita a colisão com possíveis obstáculos que se encontrem no percurso de circulação, filtrando comandos inapropriados do utilizador. O método implementado baseia-se na análise de ocupação de sectores predefinidos numa região frontal à cadeira de rodas, e tem em consideração o comando de direção e velocidade do utilizador e as definições físicas e dinâmicas da cadeira robótica. O sistema foi testado e validado experimentalmente com sucesso em ambiente real (ambiente interior de laboratório e corredores, com obstáculos estáticos e dinâmicos).