Localização Relativa de um Andador Robótico Inteligente baseada em Fusão de Sinais por Filtro de Informação Estendido
Andador Robótico Inteligente, Odometria, Calibração, Filtro de Informação Estendido, Localização, Unidade de Medida Inercial, Encoders.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e aprimoramento de um protótipo de andador
robótico inteligente (smart walker), voltado ao auxílio de pessoas com mobilidade reduzida
em procedimentos de reabilitação fisioterápica. O dispositivo baseia-se na adaptação de
um andador convencional, ao qual foram integrados motorredutores, um microcontrolador
Arduino Mega, um microcomputador BeagleBone Blue e sensores como encoders
incrementais nas rodas, uma unidade de medida inercial composta por acelerômetro,
giroscópio e magnetômetro (IMU) e uma câmera Kinect RGB-D. O foco principal da
pesquisa está na obtenção de estimativas confiáveis de posição e orientação do andador por
meio da odometria, sua calibração e a fusão de sensores, sendo empregados neste estudo
um giroscópio e um magnetômetro, embora a abordagem seja aplicável a outros sensores
complementares. A partir de modelos de movimento e observação, foi implementado o
Filtro de Informação Estendido (EIF), que permite integrar eficientemente os dados dos
sensores e reduzir os efeitos do ruído e da incerteza, sendo uma estrutura promissora para
futura etapa de localização completa. Com a abordagem adotada, demonstrou-se que,
mesmo sem fontes externas de localização absoluta, é possível estimar com boa precisão
a trajetória e orientação do andador, desde que os sensores sejam utilizados de forma
calibrada e combinados adequadamente via EIF. Essa estratégia, que alia a odometria à
fusão de sensores, constitui uma etapa importante no desenvolvimento de um sistema de
localização robusto, confiável e aplicável a cenários assistivos reais.