PROYECTO INTEGRADOR III

PROYECTO INTEGRADOR IIIINTEGRANTESCOMINA MAYRAOCHOA CRISTHIANOBJETIVOSGENERALDisear y construir un robot mvil con plataforma diferencial de mandos automticos y teledirigidos, con la capacidad de sortear obstculos al trasladarse de un punto a otro previamente establecidos.

ESPECFICOSDisear y programar un sistema de control utilizando la plataforma ROS (Robot Operating System), para controlar todas las acciones del robot.Disear y construir el chasis del robot para que cumpla determinados requerimiento.Seleccionar y programa una tarjeta de adquisicin de datos que comunique mis sensores y actuadores con mi sistema de control.Modelar la dinmica de movimientos del robot a travs de ecuaciones matemticas.ANTECEDENTESEl primer robot mvil que atraves la superficie de Marte Pathfinder Rover Sojourner

El Luna Rover Curiosity

El robot mvil permite a los alumnos aplicar algoritmos de navegacin existentes y desarrollar algoritmos nuevos usando Labview.(Universidad de la Serena Chile, 2008)

Se ha creado un robot mvil con el kit Lego Mindstorm para la adquisicin de seales y visualizacin en LabView

En la Universidad Politcnica Salesiana se ha creado para una tesis de pregrado un robot mvil didctico para estudios experimentales de robotica cooperativa. Con estos robots se podrn probar habilidades en trabajos cooperativos, probar mtodos de aprendizaje, interaccin y coordinacin al realizar alguna actividad, etc. (Crdenas Calle & Simbaa Quinde, 2007)Finalmente en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Carrera de Ingenieraia Mecatronica se ha creado una plataforma robtica mvil para interiores capaz de realizar SLAM. Este robot puede ubicarse en el medio en el que se encuentra, esquivar obstculos y mediante un software se realiza el mapeo simultneo del recorrido que realiza.

ESTADO DEL ARTEROBOTSLos robots son mquinas autnomas que pueden realizar cierta actividad para la cual el hombre necesita ciertas condiciones de seguridad.POLIARTICULADOS

Estn estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo segn uno o ms sistemas de coordenadas, y con un nmero limitado de grados de libertadMVILES

Son robots con gran capacidad de desplazamiento, basada en carros o plataformas y dotada de un sistema locomotor de tipo rodante. ANDROIDE

Son robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemtico del ser humanoZOOMRFICOConstituye una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomocin que imitan a los diversos seres vivos. HIBRIDOSCorresponden a aquellos de difcil clasificacin, cuya estructura se sita en combinacin de las clasificaciones anteriores.

ROBTICA MVIL

Debido a que un robot mvil por lo general est destinado a simular el comportamiento de personas y animales con un nivel de eficiencia similar, la estructura del robot mvil es muy similar a la estructura de un ser vivo

CARACTERSTICAS

Debe trasladarse de un lugar a otro.Debe reconocer el ambiente y evitar obstculos mientras se mueve, estas caractersticas hacen que el robot sea autmata. Debe evitar condiciones inapropiadas para funcionamiento, ver los rangos y lmites de funcionamiento para los cuales su trabajo seria ptimo.Debe realizar alguna tareaCLASIFICACIN ROBOTS MVILES

Por el medio que se desenvuelven AreosAcuticosTerrestresCon miembros articuladosCon estructura rodanteCON MIEMBROS ARTICULADOS

Su estructura posee miembros articulados.

CON ESTRUCTURA RODANTE

En su estructura deben poseer ruedas que permitan el movimiento del robot.

GENERAL

OBJETIVOSGENERAL

OBJETIVOSGENERAL

OBJETIVOSGENERAL

CONFIGURACIONES TPICASLa eleccin del tipo de configuracin es uno de los pasos necesarios para la construccin de un robot mvil. La configuracin hace referencia a la forma en que se encuentran distribuidos los principales elementos que lo componen : plataformas, motores, ruedas, etc. Existen diferentes configuraciones para robots mviles. CONFIGURACIONES DIFERENCIALConsta de dos ruedas colocadas en el eje perpendicular a la direccin del robot. Cada rueda es controlada por un motor, de tal forma que el giro del robot queda determinado por la diferencia de velocidad de las ruedas. As, para girar a la izquierda, hay que darle una velocidad mayor a la rueda de la derecha. Para girar a la derecha hay q darle una velocidad mayor a la rueda izquierda

Dependiendo de las necesidades, se pueden agregar una o ms ruedas de libre giro. El problema es la perdida de traccin y graves errores en los clculos de odometra (Odometra es la tcnica que calcula la distancia desplazada, midiendo el giro de las ruedas cuando el robot se encuentra en terrenos irregulares).La falta de traccin es provocada cuando existe ms de una rueda de giro libre

POR RUEDAS SINCRNICASEst conformado por tres o ms ruedas, todas ellas acopladas mecnicamente y dotadas de traccin, de tal forma que todas rotan en la misma direccin y a la misma velocidad. La orientacin de los ejes de rotacin se puede controlar.

ACKEMANEs usado en la industria del automvil. Posee dos ruedas traseras de traccin y dos ruedas delanteras de direccin. Esta creada para evitar el derrape de las ruedas lo que se consigue haciendo que la rueda delantera interior posea un ngulo ligeramente mayor que en el ngulo de la rueda exterior cuando el sistema se encuentra girando . La configuracin de Ackerman, constituye un buen sistema de traccin, aplicable inclusive para terrenos inclinados

MODELOS CINEMTICOS DE ROBOTS MVILES MODELOS DIRECTOSSimulan el comportamiento del robot cuando se aplican estmulos en sus articulacionesVariables de control, velocidades de giro en los ejes de los robots mviles.Se consideran modelos que relacionan las posiciones y orientaciones de un sistema de referencia en el espacio cartesiano con las variables de control que se le aplican en las articulaciones.Se consideran modelos que relacionan las variaciones entre unas y otras (jacobianos). (Ollero Baturone, 2001)MODELAMIENTO MATEMTICO

MODELO DINMICOS DE VEHCULOS ROBTICOSCONTROL DE ROBOTS MOVILESEl objetivo es controlar un robot mvil a partir de la informacin procedente de los sensores existentes con objeto de ejecutar un plan establecido o realizar una determinada tarea reaccionando ante cambios en el entorno.CONTROL DE MOVIMIENTOS DE VEHICULOS MOVILESEl objetivo es que el vehculo ejecute de forma autnoma movimientos previamente planificados o los que permiten reaccionar de forma apropiada a la percepcin del entorno.

Fuente: Ollero Baturone, A. (2001). Robtica Manipuladores y robots mviles. Barcelona: Marcombo S.A.

ALCANCE DEL PROYECTOSe plantea realizar el diseo y construccin de un robot cuya funcin principal en ir de una coordenada a otra, sorteando obstculos que se le presenten durante su desplazamiento.El proyecto consiste en el diseo y construccin de un robot que sortee obstculos una vez que estos sean detectados por el mismo a travs de sensores de distancia. El robot constar con una plataforma mvil con traccin diferencial. Dispondr de un microcontrolador (arduino) que le permitir la comunicacin serial con el sistema operativo ROS el cual se encargar del control del robot. Se implementar dos modos de funcionamiento: automtico y mando por control a travs de un joystick. En modo automtico: el robot ser capaz trasladarse de un punto a otro esquivando todos los obstculos que se le presenten en su trayecto, sin perder de vista el punto de llegada. El modo manual un operador con un control joystick maneja las funciones de movimiento del robot. Estructura: chasis diferencialSensores: infrarrojos, ultrasonido, encoders.Control: red entre microcontrolador y PC (ROS) Mecnica: motores dc PARTES DEL PROYECTO