TangentBug: Un algoritmo de navegación basado en sensores de rango

Los algoritmos de la familia Bug navegan un robot móvil de 2 grados de libertad en un entorno completamente desconocido utilizando sensores. TangentBug es un nuevo algoritmo en esta familia, diseñado específicamente para usar un sensor de rango. TangentBug utiliza los datos de rango para calcular un camino localmente más corto, basado en una nueva estructura denominada grafo tangente local (GTL). El robot utiliza el GTL para elegir la dirección localmente óptima mientras se mueve hacia el objetivo y para realizar atajos locales y probar una condición de salida mientras se desplaza a lo largo de un límite de obstáculo. La transición entre estos dos modos de movimiento está regida por un criterio globalmente convergente, que se basa en la distancia del robot al objetivo. Analizamos las propiedades de TangentBug y presentamos resultados de simulación que muestran que TangentBug consistentemente supera a los algoritmos clásicos Bug. Los resultados de la simulación también muestran que TangentBug produce caminos que en entornos simples se acercan al camino óptimo global, conforme aumenta el rango de detección máximo del sensor. El algoritmo se puede implementar fácilmente en un robot móvil, y discutimos una de estas implementaciones.