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Teleoperación Trilateral con Retardo de  un Robot Móvil

Teleoperación Trilateral con Retardo de un Robot Móvil

En esta sección se prueba el esquema de control propuesto. Dos operadores humanos teleoperan un robot móvil, y reciben realimentación visual y de fuerza. En los dispositivos maestros se emplean manipuladores de bajo, modelo Falcon Novint http://www.novint.com que cuenta con 3 grados de libertad y realimentación de fuerza. Dos DOF de cada disposi- tivo maestro se utiliza para generar comandos de velocidad para mover el robot: una para la velocidad lineal y el otro para establecer la referencia de velocidad angular. Para poner en práctica el sistema de teleoperación, se utilizan las siguientes herramientas: MATLAB / Simulink de www.mathworks.com funcionando con el módulo de tiempo real, y la bibliote- ca SAS del
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Diseño de un controlador Fuzzy para guiado de un robot móvil

Diseño de un controlador Fuzzy para guiado de un robot móvil

Hoy en día se puede observar el auge de la robótica móvil tanto en el ámbito académico como en el industrial. Aunque este campo es relativamente nuevo, 20 años [1], se observa un desarrollo acelerado debido al auge también de otras disciplinas como la electrónica y la inteligencia artificial. El robot móvil ha pasado de ser un mero elemento de estudio, investigación, competición [2] y hasta juego, a un dispositivo útil en el hogar, como se evidencia en las múltiples empresas que han desarrollado robots móviles de limpieza, [3] y [4]. Tomando este ejemplo, se puede notar que este tipo de robots de servicio necesita un sistema computacional que a más de controlar la tarea para lo cual está diseñado, también realice tareas básicas de guiado y navegación, lo cual se considera como elementos básicos que un robot móvil debe tener. La terea de guiado se considera esencial ya que describe las trayectorias que el robot puede seguir o las dirección que puede tomar. La navegación permite que robot siga trayectorias reconociendo o no el entorno pero es fundamental que lo haga sin colisionar con obstáculos o paredes.
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Implementación de un robot móvil para medir parámetros de calidad del aire

Implementación de un robot móvil para medir parámetros de calidad del aire

La segunda etapa definida como una pequeña red punto a punto que permitió la trasmisión de datos Inalámbricos con un alcance de 500 metros de longitud utilizando módulos XBee; desde el robot móvil hasta una computadora, el mismo que se visualizó mediante una interfaz gráfica amigable que fue desarrollada en el software Visual Studio, donde se tiene la posibilidad de observar los valores obtenidos por el sistema; parámetros como humedad, temperatura, ozono, CO2 y metano; obtenidos por el robot de los diferentes lugares de la unidad educativa y que la información obtenida se pueda observar en tiempo real directamente en la interfaz gráfica del ordenador.
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Modelado y simulación de un robot móvil tipo Ackerman en un entorno virtual

Modelado y simulación de un robot móvil tipo Ackerman en un entorno virtual

causar lesiones en los seres humanos e incluso, la muerte y con esto reducir las estadísticas de siniestros automovilísticos. En este trabajo se utilizó la metodología de diseño mecatrónico basado en el modelo en V. Este modelo en primera instancia plantea requerimientos para el funcionamiento del robot y los parámetros necesarios para la realización de la trayectoria. Se desarrolló un modelo CAD de un robot móvil con geometría de dirección Ackerman, al cual se le combinó con el modelo cinemático para analizar su comportamiento.

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Control de un robot móvil con FPGA

Control de un robot móvil con FPGA

En este trabajo se presenta el diseño de un robot móvil, que para su autonomía o posible control humano se usa lenguaje de descripción de hardware, el cual funciona sobre una tarjeta controlador FPGA (del Ingles Field Programmable Gate Array). La autonomía del robot requiere de dos sensores para posicionamiento o detección de obstáculos al momento de dejarlo por si solo en el entorno. Los sensores serán uno infrarrojo y otro ultrasónico y tendrán su propio método de comunicación. La comunicación entre los sensores y la tarjeta controladora se realiza mediante el acoplamiento de señales analógicas y digitales. Gracias a la amplia gama de puertos y capacidades de la tarjeta de control es posible incluir otros tipos de sensores que amplíen el desempeño del robot, sin embargo, este trabajo se enfocará a aplicación los sensores mencionados.
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Navegación autónoma de un robot móvil SUMMIT

Navegación autónoma de un robot móvil SUMMIT

La odometr´ıa tiene por objeto determinar la posici´ on y orientaci´ on del robot m´ ovil a partir del n´ umero de pulsos obtenidos cuando giran las ruedas. Se utilizan codificadores ´ opticos de elevada precisi´ on en al menos dos ruedas. La simplicidad y el bajo costo es una gran ventaja que nos ofrece el sistema odom´ etrico. Sin embargo, es necesario una calibraci´ on constante debido al desgaste y p´ erdida de presi´ on de las ruedas, desajus- te de los ejes, etc. Esta t´ ecnica es vulnerable a las imperfecciones en el suelo, al deslizamiento de las ruedas y a las variaciones en la carga trans- portada (aunque en este caso es posible dise˜ nar un modelo para corregir las desviaciones introducidas). La idea fundamental de la odometr´ıa es la integraci´ on de los incrementos del movimiento en el tiempo, lo que produce inevitablemente una acumulaci´ on de errores. La acumulaci´ on de errores en la orientaci´ on causa grandes errores en la posici´ on, los cuales se incrementan proporcionalmente con la distancia recorrida por el ro- bot. A pesar de estas limitaciones, la odometr´ıa es una parte importante en los sistemas de navegaci´ on del robot. Las tareas de navegaci´ on ser´ an simplificadas si se mejora la precisi´ on de la odometr´ıa.
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Diseño e implementación de un sistema de navegación autónomo de un robot móvil controlado por voz

Diseño e implementación de un sistema de navegación autónomo de un robot móvil controlado por voz

1 La robótica móvil constituye una valiosa herramienta en el desarrollo de tecnologías para la creación de robots de navegación autónoma; hoy en día en el país existen en el medio robots manipulados por radio frecuencia (Cárdenas, 2007), por medio de un software de computadora mediante puerto serial, esto ocasiona que los robots sean poco autónomos y limitados en sus funcionalidades. Si bien en la actualidad podemos encontrar una variedad de robots móviles su acceso es limitado debido a la falta de aplicación de esta tecnología en el área educativa y de investigación (Yandún, 2012), lo cual surge como una alternativa de comunicación entre usuario y dispositivo autónomo que es controlado mediante voz facilitando al operario el control del mismo.
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Diseño y fabricación de placas PCB para el control de un robot móvil

Diseño y fabricación de placas PCB para el control de un robot móvil

Figura 37 – Resultado del proceso de atacado tras limpiar la resina ____________________________ 48 Figura 38 – Proceso de taladrado de las placas ____________________________________________ 49 Figuras 39 y 40 – Aplicación de la pasta de soldadura ______________________________________ 49 Figuras 41 y 42 – Horno de soldadura ___________________________________________________ 50 Figura 43 – Placas tras el taladrado, perfilado y la soldadura de los componentes SMD ____________ 50 Figura 44 – Comprobación de las soldaduras del chip del microcontrolador _____________________ 51 Figura 45 – Puentes soldados en la placa “Servos” _________________________________________ 51 Figura 46 – Placas completas tras la soldadura de todos los componentes _______________________ 53 Figura 47 – Resistencia pull-down mal conectada en el diseño esquemático _____________________ 53 Figura 48 – Reparación de la pista rota en la placa “Servos” __________________________________ 54 Figura 49 – Pines utilizados para mapear el módulo UART __________________________________ 55 Figura 50 – Grabación mediante el conector PICkit 3 _______________________________________ 57 Figura 51 – Visualización en el osciloscopio de la señal PWM generada ________________________ 58 Figura 52 – Conexión UART entre la Raspberry Pi y la placa “Motores” ________________________ 60 Figura 53 – Visualización en pantalla del correcto funcionamiento de la UART __________________ 61 Figura 54 – Conexión del módulo QEI del motor con la placa “Motores” _______________________ 61 Figura 55 – Prueba satisfactoria del módulo QEI a través de UART ____________________________ 62 Figura 56 – Diagrama de bloques de un controlador PID ____________________________________ 63 Figura 57 – Disposición de las ruedas del robot ___________________________________________ 64 Figura 58 – Nomenclatura definida por el SNAME [25] _____________________________________ 65 Figura 59 – Nomenclatura utilizada para los movimientos y distancias del robot __________________ 66
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Diseño e Implementación de un Robot Móvil Cuadrúpedo

Diseño e Implementación de un Robot Móvil Cuadrúpedo

Debido a los altos torques generados en las articulaciones, se buscó la implementación de actuadores que cumplan con las especificaciones de fuerza determinados en el análisis dinámico y que posean un sistema de autobloqueo, desviando el esfuerzo necesario para mantener la estabilidad estática sobre el sistema mecánico y no sobre el actuador eléctrico. Por otra parte, el proyecto busca de desarrollar una plataforma móvil de bajo costo, por lo que se implementaron actuadores comerciales con sistemas mecánicos de autobloqueo como el presentado en la figura 9, que eviten los gastos económicos derivados de la construcción de sistemas mecánicos complejos.
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Diseño e implementación de un prototipo a escala de robot móvil acompañante

Diseño e implementación de un prototipo a escala de robot móvil acompañante

La expansión de la robótica ha llevado al desarrollo de robots de servicio fuera del ámbito industrial y dentro de ambientes cotidianos, como por ejemplo robots de limpieza, educacionales, asistentes en oficinas, asistentes médicos, de vigilancia, acompañamiento o para tele- presencia. Estos robots de servicio, muchas veces móviles, necesitan una interacción cada vez más profunda, cercana y compleja con las personas. De aquí nace el campo de la robótica llamado Interacción Humano-Robot o HRI por sus siglas en inglés.

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Diseño y simulación de controladores robustos aplicados a un robot móvil y un robot manipulador

Diseño y simulación de controladores robustos aplicados a un robot móvil y un robot manipulador

La cinemática describe la configuración de los robots en su espacio de trabajo, las relaciones entre sus parámetros geométricos y las restricciones impuestas en sus trayectorias. La cinemática, desprecia efectos producidos por las fuerzas asociadas a la inercia, elasticidad o fricción que se presentan durante el movimiento de cualquier cuerpo. El estudio de la cinemática es fundamental durante el estudio de la dinámica, parámetros de estabilidad y diseño de controladores del robot. Los modelos cinemáticos, son empleados en el control de tareas a bajas velocidades y dinámicas despreciables para el control.
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Sistema de reconocimiento de personas por un robot móvil asistente

Sistema de reconocimiento de personas por un robot móvil asistente

Human-Robot interaction is increasingly relevant to the field of robotics, as mobile robots are used in education, health care, or assisting humans in everyday tasks. In these applications, providing a personalized service is paramount to reach a satisfactory end-user experience. A required feature to yield such a service is to be able to recognize which person the robot has to interact with. To address that issue, this Bachelor’s thesis explores face recognition: a non- intrusive, autonomous approach of identification using biometric identifiers from an user’s face. Face recognition has gained relevancy in the recent years and can be used reliably in certain applications, as the advances in machine learning and the creation of huge public datasets have improved state-of-the-art performance considerably. In this way, the purpose of this work is to adapt and integrate a modern face recognition pipeline in the Robot Operating System (ROS), the most popular robotic software architecture, for its use in home environments by service robots.
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Teleoperación de un robot móvil mediante dispositivos Android

Teleoperación de un robot móvil mediante dispositivos Android

Resumen: En el siguiente trabajo se aborda un problema para solventar la comunicación con los robots del departamento MAPIR de la Universidad de Málaga, anteriormente sólo podían ser teleoperados mediante comandos escritos en Skype, así que se procede a diseñar un cliente móvil para Android que nos permite conectarse en tiempo real a un robot, obtener la imagen de lo que su cámara capta y además permitir su teleoperación. Por su parte, el robot corre un servidor que administra esos datos al cliente para trabajar conjuntamente. Dicho trabajo se desarrolla haciendo uso de nuevas tecnologias y protocolos como es WebRTC (de Google) para el intercambio de imágenes y del lado del servidor, se ha usado NodeJS.
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Sistema de navegación de un robot móvil

Sistema de navegación de un robot móvil

recompilar las librer´ıas en varios modos y en varios PCs y comprobar que los errores ya no se produc´ıan (actividad 6). Una vez estuvo todo correcto, se pu- do hacer uso del sistema para el P3AT, despu´es de modificar el controlador (actividad 10). Paralelamente se iba estudiando el estado del arte relativo a planificaci´on de trayectorias y control reactivo (actividad 8, previamente se hab´ıa estudiado teor´ıa sobre motion control y cinem´atica de robots). Fi- nalmente, se implement´o el algoritmo de deformaci´on de trayectorias para evitar los obst´aculos (actividad 14). Simult´aneamente a la construcci´on de estas componentes del sistema se iban realizando pruebas que garantizaran su buen funcionamiento (actividad 25) La mejora de la interfaz de usuario (actividad 16) se llevaba a cabo seg´un iba resultando conveniente. La ´ulti- ma actividad dentro del marco de control de movimiento, planificaci´on de trayectorias y control reactivo (actividad 7) fue la introducci´on de nuevas ac- ciones de control (actividad 15), medida tomada a la vista de los resultados obtenidos con el robot real.
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Diseño e implementación de un robot móvil hexápodo (Robótica móvil)

Diseño e implementación de un robot móvil hexápodo (Robótica móvil)

[ 11 ] Quinn, R.D., G.M. Nelson, R.J. Bachmann, D.A. Kingsley, J. Offi and R.E. Ritzmann (2001). Insect Designs for Improved Robot Mobility. In: Proc. of Climbing and Walking Robots Conference (CLAWAR01). Professional Engineering Publications (Berns and D. Karlsruhe, Ed.). pp. 69-76. Germany. http://biorobots.cwru.edu/projects/whegs [ 12 ] Ringrose, R. (1996). Self-Stabilizing Running. Proceedings of ICRA'97, Albuquerque.

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Desarrollo de un sistema de navegación para un robot móvil

Desarrollo de un sistema de navegación para un robot móvil

En relación a la utilización de una plataforma embebida genérica, como es Raspberry Pi, como sistema de control a alto nivel, añade la ventaja de multiplicar las posibilidades de usos del robot. Gracias a ello se podrán desarrollar cuantas aplicaciones se necesiten en un futuro, sin tener que depender de compatibilidades con programas ya desarrollados, que además no suelen ser gratuitos. Además, como se explicó en el proyecto se dota al robot de más robustez, facilita las labores de mantenimiento y se abaratan los costes. Adicionalmente, el haber dotado a la Raspberry Pi de comunicación con un ordenador de sobremesa a través de Wi-Fi facilita su manejo.
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Planeación y seguimiento de trayectorias para un robot móvil

Planeación y seguimiento de trayectorias para un robot móvil

Igualmente en este método los obstáculos se los representa como polígonos. La planificación se lleva a cabo a través de los CRG, cilindros rectilíneos generalizados, y al igual que Voronoi, con el uso de los CRG se pretende que el robot se mueva lo más alejado de los obstáculos. La ruta será una configuración de CRG interconectados, tal que la configuración inicial o de partida se encuentre en el primer cilindro de la sucesión y la configuración final en el último cilindro. La construcción de un CRG se realiza a partir de las aristas de los distintos obstáculos que se encuentran en el entorno. Para que un par de aristas y pertenecientes a los obstáculos y respectivamente puedan formar un cilindro generalizado, deben cumplir las siguientes condiciones [13]:
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Planeación y seguimiento de trayectorias para un robot móvil

Planeación y seguimiento de trayectorias para un robot móvil

En cuanto a los errores generados, se puede observar en la Tabla II que el error máximo cometido es del 20%, pero téngase en cuenta que es en el punto 5 en el que la coordenada en tiene un valor de 0,05 [m] teóricamente y en la práctica se obtuvo 0,06 [m], es decir 1 [cm] de error, lo cual se considera despreciable debido a que no significa que el robot se movió 6 [cm] en lugar de 5 [cm] sino que después de girar cierto ángulo y haber recorrido cierta distancia llegó a esas coordenadas, como por ejemplo en este mismo punto en la coordenada en se tienen 3 [cm] de diferencia entre valor práctico y teórico, pero las coordenadas al ser de alto valor generan un error del 1,2%. En cuanto a los demás errores obtenidos, se los considera bajos por lo que el resultado de la trayectoria seguida se considera satisfactorio.
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Desarrollo de un sistema de control de un robot móvil

Desarrollo de un sistema de control de un robot móvil

En cuanto a los motores instalados, se tratan de dos motores de corriente continua (DC) que ofrecen las prestaciones suficientes para este tipo de robot. Para superar sus limitaciones, como son las bajas velocidades y el desconocimiento del valor de las mismas, llevan acoplados a los mismos unos pequeños engranajes reductores a la salida, lo cual nos ofrecerá un mayor par y un mejor control a bajas velocidades. Además, también cuentan con codificadores incrementales o encoders, que nos ayudaran a conocer la velocidad de cada una de las ruedas y en un futuro, la posición del robot gracias a los cálculos odométricos.
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Diseño e implementación de un robot miniatura para proveer estimulación iterativa a la extremidad posterior del mutante de mielina taiep

Diseño e implementación de un robot miniatura para proveer estimulación iterativa a la extremidad posterior del mutante de mielina taiep

El punto IRC (Centro instantáneo de rotación, por sus siglas en inglés) sobre el cual pivotea esta sobre una línea perpendicular que atraviesa el centro de las ruedas (ver Fig. 1.6). El radio llega a ser mínimo cuando el punto del pivote se localiza en el punto medio entre las dos ruedas. El espacio mínimo para que el robot gire es determinado por la distancia máxima de ese punto a cualquier otro punto en el robot móvil, normalmente la esquina delantera. El robot puede moverse en línea recta, girar sobre su mismo eje y seguir trayectorias. El equilibrio del robot se obtiene mediante una o dos ruedas adicionales [1]. El direccionamiento principal viene dado por la diferencia de las velocidades (v I y
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