ROBOT MÓVIL CON PLANEACIÓN DE TRAYECTORIAS EN UN AMBIENTE CONTROLADO.

Salvador Manuel Malagon Soldara, Ana Laura Ana Laura Mendoza Mendoza, Alfredo Ruiz Mendoza

Resumen


Resumen

El siguiente artículo presenta el diseño y la construcción de un robot móvil que puede moverse en un circuito de calles. El prototipo desarrollado contiene la programación de los movimientos necesarios para llegar desde de un punto de referencia hasta otro punto indicado. La estructura del robot se diseñó conforme a las dimensiones de una pista a escala, y de los componentes que la conforman, como lo son: edificios, banquetas y señalamientos. Debido a restricciones en cuanto a tamaño, se usó una configuración en el sistema de reducción de las llantas que permitiera construir una estructura de menor tamaño. Para construirla se usaron elementos como engranes y bandas, que permitieron la concentricidad de las llantas y un mejor desplazamiento de la estructura. Sin embargo, estos elementos tan sencillos provocaron holguras que terminaron como incertidumbre en las pruebas del sistema. El robot tiene la capacidad de planear trayectorias dentro de un circuito de calles. Donde el inicio de cualquier trayectoria posible siempre es el mismo para todos los casos. El programa diseñado tiene distintos puntos finales de destino, de entre los cuales el usuario elegirá cuál ruta debe seguir. La planeación de trayectorias se basó en el algoritmo A*, el cual permite conocer la ruta más corta a seguir entre un punto inicial y otro final. Este algoritmo de inteligencia contempla las características del espacio donde se desplazará el robot. Para programarlo se usó el software Python, el cual se encuentra embebido en el sistema operativo Raspbian de la tarjeta Raspberry Pi 3. El programa final muestra un menú, donde se elegirá el punto final deseado y se despliega la trayectoria a seguir. Como actuadores se usaron 2 motores iguales de DC a 12 V, los cuales están conectados al driver L298N, el cual permite hacer el control de la velocidad de los motores. Por último, el terreno de desplazamiento es totalmente conocido por el algoritmo A*, es plano y consta de un clúster con 6 edificios rodeados de calles de un solo sentido de tránsito.

Palabras Clave: Raspberry, Robot Móvil, Trayectoria.

 

MOBILE ROBOT WITH TRAJECTORY PLANNING IN A CONTROLLED ENVIRONMENT


Abstract

The following article presents the design and construction of a mobile robot that can be moved in a street circuit. The developed prototype contains the programming of the movements necessary to reach from the reference point to another point indicated. This structure of a mobile robot was designed according to the dimensions of scale model, and of the components that make the model up, such as: buildings, sidewalks and signs. Due to size restrictions, a configuration was used in the tire reduction system which allowed a reduced structure. In order to build it, elements such as gears and bands were used, which allowed for the concentricity of the tires and a better displacement of the structure. However, these simple elements caused them to be terminated as uncertainty in system testing. The robot has the ability to plan trajectories within a street circuit. Where the start of any tray is always the same for all cases. The designed program has destination endpoints, from which the user will choose which route to follow. The planning of trajectories was based on the algorithm A*, which allows to know the shortest path to follow between an initial and an end point. This intelligence algorithm contemplates the characteristics of the space where the robot moves. The Python software, which is embedded in the Raspberry operating system of the Raspberry Pi 3 card, was used to program it. The final program displays a menu, where the final desired point is selected and displays the path to follow. As actuators, two identical 12 V DC motors were used, which are connected to the L298N conductor to control the speed of the motors. Finally, the terrain of displacement is totally known by the algorithm A *, is flat and consists of a nail with 6 buildings surrounded by streets of only one direction of transit.

Keywords: Mobile Robot, Raspberry, Trajectory.


Texto completo:

324-339 PDF

Referencias


Gracia, C. L. ( 2011). Modelado Cinemático y Control de Robots Móviles con Ruedas. España.

Solaque, G. L. (2014). Seguimiento de trayectorias con un robot movil de configuracion diferencial. Bogota.

Gorrostieta, H. E. (2009). Diseño Mecatronico de un Robot Movil de Configuracion Diferencial. Querétaro.

Malagón, S. S, M. (2015). Mobile Robot Localization: A Review of Probabilistic Map-Based Techniques. Querétaro.


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