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Diseño, construcción y programación de un prototipo de robot móvil para aplicaciones de telepresencia

Abstract:

En este trabajo se presenta el diseño de un robot móvil de tracción diferencial para aplicaciones de telepresencia. El robot móvil tiene 2 ruedas independientes, las cuales son accionadas por motores sin escobillas, los cuales tienen sensores de efecto hall destinados para el control de bajo nivel. Cada uno de los motores tiene incorporado un controlador PID para el control de velocidad. Así mismo, mediante un sensor Lidar y una cámara RGB-D se implementan algoritmos para la percepción del ambiente. En donde, el diseño mecánico del robot consta de varios segmentos para la integración con el hardware, los cuales están construidos en acero al carbono, perfil de aluminio e impresión 3D. Por otra parte, a implementación de los diversos algoritmos para el funcionamiento del robot móvil se realiza en el framework ROS (Robot Operating System), el cual está instalado en un Raspberry Pi 4. Adicionalmente, se implementa la interfaz de interacción con el usuario y el control para los diferentes módulos que constituyen al robot. A estas funciones se accede mediante el uso de una interfaz presente en la pantalla, que busca ser intuitiva de cara al usuario. Así mismo, se propone un algoritmo para el seguimiento de personas y un software de video conferencia, que en conjunto facilitan la telepresencia. Así también, el robot puede ser teleoperado mediante un dispositivo de control externo.