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%                          Capítulo 1  Introduccion
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\chapter{Introducción}

\begin{FraseCelebre}
\begin{Frase}
El primer paso es establecer que algo es posible; entonces la probabilidad ocurrirá.
\end{Frase}
\begin{Fuente}
Elon Musk
\end{Fuente}
\end{FraseCelebre}

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\section{Introducción}
\label{cap1:sec:introduccion}
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%En el siglo XXI la robótica a sido un tema muy popular y es por esto que han aparecido carreras que se dedican a analizar, investigar y crear tecnología en base a la robótica. Sin embargo cuando se habla de universidades públicas y privadas existe una brecha monetaria que limita la obtención de tecnología del área de robótica. La Universidad del Bio Bio, al ser completamente pública y estatal, es dificultoso postular a los recursos necesarios para poder adquirir robots de investigación para la carrera Ingenieria Civil en Automatización. Debido a este problema surgió la necesidad de crear un programa capaz de simular comportamientos robóticas a bajo costo.
Para este Trabajo de Título se analizará un caso de un problema de control de colonias de robots ruteadores, en aplicaciones de exploraci\'on, se puede reducir  a lo siguiente: Se cuenta con un \RAE que se desplaza de forma libre por un ambiente, comenzando en una estación base con la que se debe mantener un lazo de comunicaci\'on inal\'ambrica. El enlace de comunicaci\'on se ve afectado por diversos factores, donde uno de los principales est\'a asociado a la distancia entre el explorador y la base. Para mantener ciertos niveles de calidad de enlace, robots ruteadores son desplegados entre el explorador y la base, en una cadena, disminuyendo la distancia entre cada salto inalámbrico. El objetivo del control de la colonia de robots routers es llevar a cada robot router a una coordenada tal que la calidad del enlace sea (idealmente) maximizada ~\citet{TesisPalma} .
Para el estudio de soluciones para problemas de este tipo, herramientas de simulaci\'on son necesarias. En (~\citet{TesisPalma}), un algoritmo de decisiones basado en machine learning es propuesto y simulado en software Matlab. Por otra parte, el estado del arte propone herramientas espec\'ificas para rob\'otica, y la utilizaci\'on de software gen\'erico como Matlab es cuestionada por la comunidad del \'area, pues obliga a hacer simplificaciones demasiado importantes.
En rob\'otica, uno de los software m\'as utilizados para la programaci\'on de robots, y que goza de aceptaci\'on por parte de la comunidad internacional, es ROS\footnote{Robotics Operation System}, el cual es utilizado por importantes empresas y universidades como por ejemplo: Instituto Tecnol\'ogico de Aragon\footnote{http://www.itainnova.es}, Asimov Robotic\footnote{http://www.asimovrobotics.com/}, Universidad de Le\'on\footnote{http://www.unileon.es/}, Universidad Carlos III de Madrid\footnote{http://www.uc3m.es/Inicio}, ARIAC\footnote{http://gazebosim.org/ariac}, SRI International\footnote{https://www.sri.com/}, NVIDIA\footnote{http://robots.ros.org/panther/}, Pioneer\footnote{http://robots.ros.org/pioneer-3-at/}. Junto con este, el software GAZEBO\footnote{http://gazebosim.org/} permite la simulaci\'on de robots utilizando ROS en ambientes virtuales, permitiendo la interacci\'on con objetos y obst\'aculos. Este Trabajo de T\'itulo tiene por objetivo generar una herramienta computacional en Gazebo capaz de simular y demostrar visualmente el comportamiento, manipulado por un algoritmo de la literatura, de múltiples robots m\'oviles ruteadores en un ambiente virtual ejemplificador utilizando ROS como sistema base.
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\section{Alcances}
\label{cap1:sec:alcances}
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Para efectos de este Trabajo de Título sólo se utilizará un algoritmo de \IA  para probar que la herramienta computacional creada funciona correctamente.
El algoritmo utilizado será abordado de manera global, ya que, el objetivo de este trabajo es crear la herramienta computacional capaz de simular correctamente el algoritmo en un ambiente virtual. Además el ambiente virtual creado no tendrá obstaculos y los robots serán los que contiene el simulador Gazebo en su librería.

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\section{Objetivos}
\label{cap1:sec:objetivos}
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El Objetivo Principal de este Trabajo de T\'itulo es generar una herramienta computacional capaz de simular el comportamiento de una colonia de Robots Autónomos Exploradores, mediante la utilizaci\'on de ROS y el simulador GAZEBO para un problema de exploraci\'on de un ambiente desconocido con robots.
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\subsection{Objetivos Específicos}
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\begin{enumerate}


\item Generar un programa en ROS de facil manipulaci\'on para ser simulado en GAZEBO.

\item Implementar un algoritmo de la literatura para la resoluci\'on de un problema de mantenci\'on de enlaces de comunicaci\'on inal\'ambricos en colonia de \RAEs.

\item Crear un ambiente virtual, utilizando GAZEBO, que permita visualizar el funcionamiento del algoritmo a utilizar.

\item Analizar el algoritmo seleccionado utilizando la herramienta desarrollada para el problema de mantenci\'on de enlaces de comunicaci\'on inal\'ambricos en colonia de \RAEs.
\end{enumerate}


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\section{Contenido}
\label{cap1:sec:contenido}
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Para tener un orden general y especifico del documento elaborado se dividieron 7 capitulos.
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El Capítulo 1 aborda el motivo del desarrollo del seminario de titulo, sus objetivos generales y específicos y los alcances del proyecto.
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El Capítulo 2 se aborda el estado del arte, en el cual se mencionará los distintos software, conceptos de robotica, robótica de enjambre, inteligencia artificial, deepLearning y sistemas operativos.
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El Capítulo 3 se analiza la solución propuesta definiendo el caso de estudio, Q-Learning, esquema general y especifico del comportamiento de los robots.
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El Capítulo 4 se da a conocer el lenguaje XML utilizado por gazebo para la creación de robots.
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El Capítulo 5 contiene la descripción global de las funciones utilizadas para el correcto funcionamiento del programa creado.
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El Capítulo 6 se analiza el funcionamiento y rendimiento del programa de simulación propuesto.
\\
El Capítulo 7 contiene la conclusión final del proyecto y algunas ideas de seguimiento y mejora del programa creado.




% Variable local para emacs, para  que encuentre el fichero maestro de
% compilación y funcionen mejor algunas teclas rápidas de AucTeX
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%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "../Tesis.tex"
%%% End:
