8: Incertidumbre y propagación de errores

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Los robots son sistemas que combinan detección, accionamiento, computación y comunicación. A excepción de la computación, todos sus subsistemas están sujetos a un alto grado de incertidumbre. Esto se puede observar en la vida diaria: las llamadas telefónicas a menudo son de mala calidad, lo que dificulta la comprensión de la otra parte, los personajes son difíciles de leer desde lejos, las ruedas delanteras de tu auto se deslizan al acelerar en una carretera lluviosa desde una luz roja, o tu dispositivo inalámbrico tiene dificultades para conseguir una conexión. En robótica, las mediciones tomadas por los sensores a bordo son sensibles a las condiciones ambientales cambiantes y están sujetas a limitaciones eléctricas y mecánicas. Del mismo modo, los actuadores no son precisos ya que las juntas y los engranajes tienen holguras y las ruedas deslizan Por último, la comunicación, en particular, inalámbrica ya sea vía radio o infrarrojos, es notoriamente poco confiable.

Los objetivos de este capítulo son entender

cómo tratar la incertidumbre matemáticamente usando la teoría de la probabilidad,
cómo se pueden combinar las mediciones con diferentes incertidumbres,
cómo se propaga el error al tomar múltiples mediciones seguidas.

Este capítulo requiere una comprensión de las variables aleatorias, las funciones de densidad de probabilidad y, en particular, la distribución Normal. Estos conceptos se explican en un contexto de detección robótica en el Apéndice C.1.