1. No category

Setiembre de 2011
Proyecto de Investigación
Robot autónomo móvil
LISI - Escuela de Sistemas, Universidad J. F.Kennedy
Coordinación: Prof. Ing. Carlos Bogni
Integrantes: Prof. Lic. Claudio Martinez, Prof. Lic. Daniel Gonzalez.
Contexto
Esta línea de Investigación forma parte de las actividades en Investigación y Desarrollo
que promueve el Laboratorio de Investigación en Sistemas de Información (LISI) de la
Escuela de Sistemas de la Universidad Argentina John F. Kennedy (UK). En este
contexto, este proyecto propone integrar tres partes componentes:sistema central
inteligente, vinculo de comunicaciones inalámbrico y el robot independiente. De esta
manera, profundizar, extender y desarrollar líneas de investigación dentro del campo de
la robótica y control automático. Este es uno los temas sobre los que ha trabajado su
coordinador, el Ing. Bogni, quien desarrolló sus actividades de investigación en este
área, principalmente en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Hipótesis de trabajo:
1.-Dentro de un espacio predeterminado, reconociendo las señales de su entorno y mediante el empleo
de un mapa, un robot puede desplazarse desde un punto cualquiera denominado partida, a otro
cualquiera definido como objetivo de llegada.
2.- El robot deberá construir un mapa del territorio, de acuerdo a la información recibida por los sensores
sobre los objetos presentes en dicho territorio. El mapa se construye a medida que el robot realiza
exploraciones del territorio. Al definirle luego, un punto objetivo que debe alcanzar, el robot, basándose en
la información almacenada en el mapa y en la información actualizada del territorio que le brindan los
sensores, recorrerá el camino más corto posible para alcanzar el objetivo. En robots autónomos móviles
de dos ruedas movidas por dos motores programados, para desarrollar una determinada trayectoria, se
verifica la aparición de resbalamientos tanto longitudinales como transversales que los apartan de la
trayectoria prefijada, introduciendo un error de posicionamiento. Dichos errores, deberán ser corregidos
calculando el resbalamiento o bien, mediante los objetos referentes (objetos que se encuentran en el
territorio y que pueden utilizarse como puntos de referencia, todos ellos salvo los que poseen capacidad
de movimiento se encuentran registrados en el mapa construido en exploraciones previas).
Objetivos:
Objetivo principal:
Construir el prototipo de un robot que pueda desplazarse por un territorio, siguiendo trayectorias
previamente determinadas.
Objetivo secundario 1:
Investigar distintas alternativas que permitan corregir los errores de desplazamiento, minimizando los
desvíos de trayectoria.
Objetivo secundario 2:
Realizar una puesta al día sobre robots autónomos móviles y su tecnología, estrategias de control,
análisis de estabilidad, capacidad de sensado, etc. Estudiar y desarrollar sensores de posición que no
sean afectados por problemas de resbalamiento. Desarrollar un modelo de robot movil autónomo, para
ser utilizado con fines de investigación en el estudio y ensayo de sensores y actuadores orientados al
cumplimiento del objetivo principal. Desarrollar un sistema electrónico para el control de los mecanismos,
sensores y actuadores que forman parte del robot.
Objetivo secundario 3:
Desarrollar el modelo de interfaces estandarizadas para que cualquier sistema de control (cerebro del
robot), pueda comunicarse con el hardware con las mismas características.
Objetivo secundario 4:
Desarrollar el hardware del robot con interfaces estandarizadas para que evoluciones posteriores del
proyecto actual u otros proyectos realizados por otros grupos de investigación, puedan adaptarse
fácilmente al hardware existente.
Trabajos en desarrollo:
Desarrollo de un Robot Autónomo Móvil, compuesto por una plataforma movida por dos ruedas
accionadas por dos motores paso a paso o motores de CC (se hará una evaluación experimental de
ambos especialmente teniendo en cuenta el problema del resbalamiento), y una tercera rueda con
movimientos libres. Para cerrar el lazo de control de posición de la plataforma, se deberá disponer de un
sensor de posición.
Instalar en la plataforma un sensor de proximidad ultrasónico (sonar) que provea la información necesaria
para modificar su trayectoria para evitar la colisión.
Los lazos de control de posición se desarrollan utilizando la teoría de control clásica: se experimenta
utilizando control proporcional, control diferencial y control integral.
Además se incorpora en la plataforma un microcontrolador para manejar a los actuadores y sensores
instalados en la misma.
Las contribuciones principales de las investigaciones son:
La elaboración de una sistematización e identificación de los principales aspectos a tener en cuenta en el
desarrollo de robots autónomos móviles que definan trayectorias previamente especificadas
manteniéndose dentro de un margen de error acotado.
La generación de conocimiento y experiencia a nivel local en un área de inteligencia artificial aplicada en
robótica.
La elaboración de procedimientos sistemáticos para la creación de software de control centralizado de
robots utilizando inteligencia artificial.
Construir un robot con propósitos didácticos.
Permitir la prueba de diferentes algoritmos de control sobre una plataforma de hardware existente