Construcción de un robot móvil esférico controlado inalámbricamente para la ejecución de proyectos de investigación formativa y generativa de la Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial

Abstract:

En la actualidad, la búsqueda de información para el diseño y construcción de robots móviles está avanzando a pasos agigantados. Esto es producto de la investigación y constantes experimentos sobre la robótica y sus múltiples aplicaciones, además, existe en el mercado el hardware o elementos necesarios para su fabricación, con precios accesibles y de todas las marcas. En este trabajo de investigación se describe un robot móvil esférico capaz de navegar sobre superficies bidimensionales. Este robot consta de una carcasa esférica externa de 245mm de diámetro accionada por una Unidad Interna de Locomoción basado en péndulo que concentra el centro de masa del prototipo, dos servomecanismos inteligentes permiten la movilidad adelante-atrás, un servomotor convencional de alto torque mueve el péndulo de derecha a izquierda sacándolo de su estado de reposo con el propósito dealcanzar algún destino, sin perderse y sin chocar ni con obstáculos fijos, ni con otros móviles que eventualmente puedan aparecer en el camino, totalmente comandado de forma inalámbrica desde una aplicación web desarrollada con enfoque a la tecnología táctil de un Smartphone o al teclado de un ordenador. Se ha realizado el estudio cinemático del mismo basado en los conceptos de robot uniciclo. El diseño y fabricación de las piezas internas del prototipo, se consideró para este trabajo el basado en Masa Pendular. Se demuestra que con la implementación de un controlador PID, el robot puede seguir básicamente la orientación deseada y estabilizarse en su estado de reposo. Una vez que se tienen a mano el robot esférico móvil, es necesario saber manipularle, a esta actividad se llama navegación, que es el conjunto de métodos y técnicas usados para dirigir el curso de un robot móvil a medida que éste atraviesa su entorno. Se supone que, al término de una demostración robótica, se puede apreciar los resultados de su fabricación. ABSTRACT Today, the search for information for the design and construction of mobile robots is advancing by leaps and bounds. This is a product of research and constant experiments on robotics and its multiple applications, in addition, there is in the market the hardware or elements necessary for its manufacture, with affordable prices and all brands. In this research, a spherical mobile robot capable of navigating on two-dimensional surfaces is described. This robot consists of an external 245mm diameter spherical housing driven by an internal locomotion unit based on pendulum that concentrates the center of mass of the prototype, two intelligent servomechanisms allow forward-backward mobility, a conventional high-torque servomotor moves the pendulum From right to left taking it out of its resting state in order to reach some destination, without getting lost and without colliding with fixed obstacles, or with other mobiles that may eventually appear on the road, totally commanded wirelessly from a developed web application With focus on the touch technology of a Smartphone or the keyboard of a computer. The kinematic study of the same one has been realized based on the concepts of unicycle robot. The design and manufacture of the internal pieces of the prototype, was considered for this work the one based on Pendulum Mass. It is shown that with the implementation of a PID controller, the robot can basically follow the desired orientation and stabilize in its rest state. Once the mobile spherical robot is at hand, it is necessary to know how to manipulate it. This activity is called navigation, which is the set of methods and techniques used to direct the course of a mobile robot as it traverses its environment. It is assumed that, at the end of a robotic demonstration, the results of its manufacture can be appreciated.

Año de publicación:

2017

Keywords:

• ROBOTS ESFÉRICOS MÓVILES
• SERVOMOTORES INTELIGENTES
• ROBOT UNICICLO
• COMUNICACIONES INALÁMBRICAS

Fuente:

rraae