Diseño y simulación de configuración tipo tren para sistema robótico modular Mecabot 5.0

El sistema robótico modular MECABOT es un proyecto realizado por el grupo de investigación DAVINCI de la Universidad Militar Nueva Granada, el objetivo del sistema modular MECABOT es implementar diferentes arquitecturas modulares para enfrentar escenarios no estructurados, algunas de las configuraci...

Full description

Autores:
Alvarez Suarez, Julian Esteban
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/41435
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10654/41435
Palabra clave:
ROBOTICA
ALGORITMOS (COMPUTADORES)
BIPEDALISMO
Robotics
Modular
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El presente trabajo aborda el planteamiento y desarrollo de una arquitectura de la clase ápodo autopropulsado de tipo tren con los módulos MECABOT 5.0 que tenga la habilidad de realizar movimientos básicos de locomoción en entornos no estructurados. El enfoque se encuentra en analizar y desarrollar cada algoritmo de locomoción para los movimientos de desplazamiento adelante/atrás, giro a la derecha/izquierda y superación de obstáculos verticales en el software de WEBOTS, dentro del cual se realiza el control mediante el teclado del computador. Adicionalmente, se desarrollan pruebas modificando las características y ubicación de cada uno de los obstáculos con el fin de evaluar el rendimiento en diversos escenarios dado que el objetivo principal del sistema MECABOT es su implementación en aplicaciones de exploración y rescate. El desempeño del sistema robótico propuesto en este trabajo es medido a partir de indicadores de rendimiento para los movimientos de locomoción (avanzar, retroceder, girar a la izquierda/derecha y superar obstáculos verticales) se evalúa la distancia, el ángulo de cada módulo y el tiempo que tarda en desempeñar cierto recorrido, de igual forma para la superación de obstáculos verticales se determina la influencia del tamaño de los obstáculos y de la cantidad de módulos dentro de la configuración.The MECABOT modular robotic system is a project carried out by the DAVINCI research group of the Nueva Granada Military University, its purpose is to implement different modular architectures to face unstructured scenarios, some of the configurations worked on are bipedal, hexapod, wheel, salamander and the first two configurations of the snake and caterpillar legless type. The present work deals with the approach and development of a train-type self-propelled apodal architecture with the MECABOT 5.0 modules that have the ability to perform basic locomotion movements in unstructured environments. The focus is to analyze each locomotion algorithm for the movements of scrolling forward/backward, turning left/right and overcoming vertical obstacles in the WEBOTS software with control via the computer keyboard. Additionally, tests are developed varying the characteristics and location of each of the obstacles in order to evaluate the performance in various scenarios since the main objective of this system is its implementation in exploration and rescue applications. The performance of the robotic system is measured based on performance indicators in which for locomotion movements (forward, backward, turning left/right and overcoming vertical obstacles) the distance, the angle of each module and the time that it takes to perform a certain route are evaluated, in the same way, for overcoming vertical obstacles the influence of the size of the obstacles and the number of modules within the configuration are determined.Pregradoapplicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertoDiseño y simulación de configuración tipo tren para sistema robótico modular Mecabot 5.0design and simulation of a train-type configuration for a Mecabot 5.0 modular robotic systemROBOTICAALGORITMOS (COMPUTADORES)BIPEDALISMORoboticsModularBioinspirationApodMECABOTRobóticaBioinspiraciónÁpodoMECABOTModularTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fIngeniería en MecatrónicaFacultad de IngenieríaUniversidad Militar Nueva GranadaBaysal, Altas I. H.: Optimally Efficient Locomotion of Snake Robot. En: 2020 International Conference on INnovations in Intelligent SysTems and Applications INISTA (2020), p. 1–6Bucher, Marder E.: Central pattern generators and the control of rhythmic movements. En: Current Biology (2001), p. 986–996Byrnes, Jayne B. C.: The effects of three-dimensional gap orientation on bridging performance and behavior of brown tree snakes (Boiga irregularis). En: Journal of Experimental Biology 215(15) (2012), p. 2611–2620Carbonell, V. C.: SIMULACION E IMPLEMENTACI ´ ON DE AR- ´ QUITECTURA. Bogot´a, Universidad Militar Nueva Granada, Tesis de pregrado, 2018Castellanos, Delgado E. Giraldo L. F.: Cinem´atica Inversa de un Brazo Robot Utilizando Algoritmos Gen´eticos. Bogot´a, Cinem´atica Inversa de un Brazo Robot Utilizando Algoritmos Gen´eticos., Tesis de Grado, 2006Cevallos, A. P. R.: Locomoci´on de robots modulares. En: Revista V´ınculos: Ciencia, tecnolog´ıa y sociedad 17(1) (2020), p. 6–6Corke, P. I.: Robotics,Vision and Control FUNDAMENTALS ALGORITHMS IN MATLAB®. Berlin : Springer, 2017Corporation, Pololu: Micro Metal Gearmotors. Las Vegas : Pololu, 2022Cyberbotics Ltd: Webots User Guide. 2021. – [En l´ınea]. Disponible en: https://cyberbotics.com/doc/guide/indexDalu, Dalu P. S.: Design and Development of Modular Snake Robot and Implementation of Locomotive Gaits. En: In 2019 IEEE Pune Section International Conference Pune (2019)Dario, Menciassi A. Sfakiotakis M. la Spin G. Tsakiris D. P.: Polychaete-like Undulatory Robotic Locomotion. En: Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (2005), p. 3018–3023Dobra, A.: General classification of robots. Size criteria. En: 23rd International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD), Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD) 23rd International Conference On (2014), p. 1–6Nacato Estrella ˜ , V.: Control de Trayectoria lineal del Robot pez bioinspirado en un at´un con BCF. 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