Diseño y construcción de un robot omnidireccional de 4 ruedas

: figuras, tablas

Autores:
Gil Quintero, Douglas Steven
Ramírez Montoya, Angie Paola
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio:
Repositorio Institucional UTP
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.utp.edu.co:11059/16485
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11059/16485
https://repositorio.utp.edu.co/home
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines
2. Ingeniería y Tecnología
Holonomico
Omnidirecional
Robot
Rueda
ODS 9: Industria, innovación e infraestructura. Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación
Rights
openAccess
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
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En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessGonzález Ríos, Edward AndrésGil Quintero, Douglas StevenRamírez Montoya, Angie Paola2025-11-28T19:30:59Z2025-11-28T19:30:59Z2025Gil Quintero, D y Ramírez Montoya, A. (2025). Diseño y construcción de un robot omnidireccional de 4 ruedas. Universidad Tecnológica de Pereira. Disponible en: https://hdl.handle.net/11059/16485https://hdl.handle.net/11059/16485Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/home: figuras, tablasEste trabajo se enfoca en el diseño y construcción de un robot holonómico con capacidad de movimiento omnidireccional en un plano 2D, abordando tanto aspectos mecánicos como de control para lograr una navegación efectiva y sin restricciones. En la primera parte se aborda los fundamentos teóricos necesarios para el diseño del robot, incluyendo la cinemática de sistemas holonómico, principios de movimiento omnidireccional, y consideraciones de diseño mecánico. Se exploran los requerimientos específicos para lograr movimientos sin restricciones en el plano, así como las bases del control de motores y sistemas de energía autónomos y su modelación matemática.This work focuses on the design and construction of a holonomic robot with omnidirectional movement capability in a 2D plane, addressing both mechanical and control aspects to achieve effective and unrestricted navigation. The first part addresses the theoretical foundations necessary for the design of the robot, including the kinematics of holonomic systems, principles of omnidirectional movement, and mechanical design considerations. The specific requirements for achieving unrestricted movement on the plane are explored, as well as the basics of motor control and autonomous energy systems and their mathematical modeling.RESUMEN -- 7 ABSTRACT -- 8 I. INTRODUCCIÓN -- 9 II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA -- 10 III. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN -- 12 IV. JUSTIFICACIÓN -- 13 V. OBJETIVOS -- 15 A. OBJETIVO GENERAL -- 15 B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -- 15 VI. ESTADO DEL ARTE -- 16 VII. MARCO TEÓRICO -- 21 C. TIPOS DE RUEDAS OMNIDIRECCIONALES -- 21 1) La Rueda -- 21 2) Ruedas Mecanum -- 22 3) Ruedas Omnidireccionales -- 22 4) Configuración de Tres Ruedas -- 23 5) Configuración de Cuatro Ruedas -- 24 6) Configuración de Múltiples Ruedas -- 24 D. ESTRUCTURAS DE ROBOTS OMNIDIRECCIONALES -- 25 7) Ackerman -- 26 8) Diferencial -- 27 9) Sistema Skid Steer -- 28 10) Triciclo clásico -- 28 11) Configuración Síncrona -- 29 12) Sistema omnidireccional -- 30 VIII. DEFINICIONES ECUACIONES -- 31 E. CINEMÁTICA INVERSA (DE VELOCIDAD DEL ROBOT A VELOCIDAD DE CADA RUEDA) -- 32 F. VELOCIDAD LINEAL DEL PUNTO DE CONTACTO DE LA RUEDA -- 32 13) Proyección en la dirección de la rodadura -- 32 14) Relación con la velocidad angular de la rueda -- 33 G. CINEMÁTICA DIRECTA (DE VELOCIDADES DE RUEDAS A VELOCIDAD DEL ROBOT) -- 33 15) Movilidad holonómica -- 34 6 IX. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN -- 35 H. DISEÑO MECÁNICO DEL ROBOT -- 35 I. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN ELECTRÓNICA -- 36 16) Selección de Componentes Electrónicos -- 37 X. PRUEBAS INICIALES -- 40 XI. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS -- 44 XII. ANEXOS -- 46PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)49 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería MecatrónicaFacultad de TecnologíasPereira620 - Ingeniería y operaciones afines2. Ingeniería y TecnologíaHolonomicoOmnidirecionalRobotRuedaODS 9: Industria, innovación e infraestructura. Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovaciónDiseño y construcción de un robot omnidireccional de 4 ruedasTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPereira, Risaralda, Colombia[1] Cordero Conde, J. (2017). Robótica móvil omnidireccional. Editorial Académica Española.[2] Siegwart, R., & Nourbakhsh, I. R. (2011). 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Cambridge, MA, USA: MIT Press, 2011.Comunidad académica y científica, Estudiantes, Docentes, InvestigadoresPublicationORIGINALTrabajo_de_grado.pdfTrabajo_de_grado.pdfapplication/pdf1605183https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/bc866e76-6744-481c-98da-f63a372768e8/download5a6b84541e334f678450d4c98c2404e8MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-815543https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/60cf1b30-873c-428c-84d3-248a6ffc87f2/download73a5432e0b76442b22b026844140d683MD52THUMBNAILImagen2.pngimage/png35694https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/828fef78-4972-420b-94b2-c11d7e326de1/downloadb4ebe892fdb88d032386300ffed8392bMD53Trabajo_de_grado.pdf.jpgTrabajo_de_grado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5845https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/e6cb718a-db54-48de-8388-f02e4e33002b/download6f799a497bdfacca9283c17ec123135dMD55TEXTTrabajo_de_grado.pdf.txtTrabajo_de_grado.pdf.txtExtracted texttext/plain65727https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/48b17cd9-3007-41e9-9c60-0ef40360c2a0/download0b402a0059acea4480c773898fcf4fadMD5411059/16485oai:repositorio.utp.edu.co:11059/164852025-11-29 05:02:04.094https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónopen.accesshttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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