Diseño de robot de exploración semi-autónomo

Se diseña un sistema mecatrónico enfocado en la localización de personas víctimas de catástrofes naturales, para lo cual se implementaron diferentes sistemas electrónicos, mecánicos y de control, con el fin de hacer del sistema una herramienta útil y eficiente a la hora de brindar ayuda a los organismos de socorro para lograr de manera conjunta la disminución de víctimas mortales exclusivamente por el tiempo que tarda la labor de rastreo, por este motivo se presta especial atención a factores como lo son el lugar en que se va a desenvolver el robot y las posibles causas que pueden afectar su desempeño debido a cuestiones de entorno y movilidad, también se consideran técnicas de procesamiento que se ajustan mejor a ésta labor sin dejar a un lado la optimización de recursos en cuanto a tratamiento de información y autonomía, donde se pretende utilizar un Kinect como sensor principal para adquisición de información junto a las herramientas que ofrece ROS como sistema operativo para facilitar el tratamiento de información y a su vez para determinar acciones a tomar, además de poseer la ventaja de ser monitoreado desde un ordenador remoto por medio de comunicación inalámbrica que permite el intercambio de información sobre el entorno y el control del dispositivo por medio de un usuario si así lo requiere la ocasión; por lo tanto y sujeto a estrictos parámetros de funcionalidad y operación, se diseña un robot semi-autónomo como un complejo sistema mecatrónico con las herramientas necesarias para enfrentarse a las adversidades del ambiente y aun así poder lograr el objetivo principal de localizar personas en medio de un desastre medioambiental, implementando tecnología e ingeniería de alto nivel

Implementación de un robot móvil para desplazamientos en ambientes no estructurados empleando visión artificial.

Se implementó un robot móvil para desplazamientos en ambientes no estructurados empleando visión artificial, el sistema consta de etapas como: diseño de Hardware, Software, Alimentación y la etapa de comunicación. En el diseño del Hardware se usó un chasis de oruga prefabricado, su rendimiento y resistencia le permite desplazarse por superficies irregulares, en su interior lleva un Arduino Mega 2560, Raspberry PI3B, sensores ultrasónicos, sensor Kinect, motores de corriente directa (DC) y una cámara FPV. La siguiente etapa fue el diseño de software, para el procesamiento se usó el software Python, sus líneas de programación analizan si existe un obstáculo gracias a la cámara que lleva incorporado en uno de sus puertos USB, para el controlador se usó el software Arduino, el mismo que recibe las señales del microprocesador, para que a la vez este dispositivo envíe órdenes a los actuadores (motores) y así se pueda evitar el obstáculo; se incorporó un Arduino Nano para evitar la saturación en la etapa de comunicación. Finalmente, en la etapa de alimentación se utilizó dos baterías LiPo de 11.1V y 2200mAh pues todo el sistema consume una corriente de 2883,3mA. A través de la implementación del robot se intenta proporcionar una ayuda en las labores de búsqueda de rutas de evacuación optimizando el tiempo del rescate. Los resultados obtenidos de la implementación del robot móvil determinaron el cumplimiento de los requerimientos planteados como: el tiempo de autonomía del sistema, siendo aproximadamente 1 hora y 10 minutos, la distancia óptima de reconocimiento y evasión de obstáculos es de 40-120cm y 20-70cm respectivamente, con una eficiencia del 96.67% en un escenario mixto con distractores. Además, el costo final de $959.60 es accesible para las personas interesadas en el dispositivo.The aim of this research is to implement a mobile robot to move in unstructured environments using artificial vision. The system consists of stages such as: Hardware design, Software, power and the communication stage. A prefabricated crawler chassis was used on the design of Hardware, its performance and strength allows it to move on uneven surfaces, inside it carries an Arduino Mega 2560, Raspberry P13B, ultrasonic sensors, Kinect sensor, direct current (DC) motors and a FPV camera. The next stage was the software design. For the processing, the Python software was used, its programming lines analyze if there is an obstacle thanks to the camera incorporated in one of its USB ports. For the controller, the Arduino software was used, the same software that receives the signals from the microprocessor, so that this device sends commands to the actuators (motors) to avoid the obstacle. An Arduino Nano was incorporated to avoid saturation in the communication stage. Finally, two 11.1V and 2200mAh batteries were used in the power stage, as the whole system consumes a current of 2883.3mA. Through the implementation of the robot, the aim is to provide assistance in the search for evacuation routes, optimizing the rescue time. The results obtained from the implementation of the mobile robot determined the fulfillment of the requirements raised as: the autonomy time of the system, being approximately 1 hour and 10 minutes, the optimal distance of recognition and evasion of obstacles is 40-120cm and 20-70cm respectively, with an efficiency of 96,67$959.60 is accessible to people interested in the device

Diseño de un robot móvil teleoperado a distancia para rastreo de personas en un derrumbe de una edificación

Se desarrollo un robot móvil teleoperado a distancia para rastreo de personas de un derrumbe de una edificación. Utilizando la metodología VDI 2206, se desarrolló los dominios mecánico, electrónico y control del robot. En el dominio mecánico se determinó el uso del sistema de movimiento de tipo oruga por su eficiencia de movimiento en terrenos accidentados y alta tracción, además una estructura de aluminio que pueda resistir los posibles impactos del derrumbe al momento de uso del robot dentro de la edificación. En el dominio electrónico se determinó el uso de dos placas: una de control donde se instalan el sensor ultrasónico, modulo GPS, antena RFD24L01 y los motores y la segunda placa de mando que cuenta con dos joysticks una pantalla de video, un LCD para la recepción de datos y la antena RFD24L01 y por último en el dominio de control se desarrolló el sistema de comunicación y de recepción y envió de datos desde el robot móvil hasta el operador

Diseño y desarrollo del Hardware y Software para un robot móvil con ruedas basado en sistemas de posicionamiento absoluto mediante visión artificial estereoscópica y sonar ultrasónico

La robótica móvil es considerada un campo de relevante importancia para el desarrollo de la inteligencia artificial, los robots están diseñados para desenvolverse dentro de entornos muy controlados y bajo condiciones estrictas, si dichas condiciones varían, casi inevitablemente el robot fallará en la consecución de su objetivo, diseñar sistemas que estén en capacidad de enfrentar entornos desconocidos, cambiantes e inciertos, es uno de los retos mas complejos de la robótica, ofrecer soluciones a estas cuestiones significa afrontar problemas como la imposibilidad del modelamiento matemático, el tratamiento de información masiva incierta y ruidosa, manejo de incertidumbre, y sistemas de control inexactos, el presente proyecto resume muy brevemente los conceptos y generalidades relacionados con la robótica móvil, así como sus problemas y objetivos, a demás se propone el diseño y desarrollo de un prototipo de robot móvil utilizando control difuso y visión artificial estereoscópica apoyada por odometría y sonares ultrasónicos, como plataforma básica para el estudio de los problemas de la robótica móvil

Diseño y simulación de un robot modular reconfigurable

Este trabajo de grado muestra el diseño y la simulación de un robot modular recongurable, analizándolo desde diferentes enfoques, es decir, su arquitectura mecánica, su sistema de control, el diseño electrónico, la sensórica usada, el material empleado para su futura construcción y el ambiente virtual recreado para su simulación.Pregrad

Robot Móvil para Detección de Personas en Lugares Inaccesibles Frente a Desastres Naturales en la Ciudad Arequipa: Caso Sismos

Según Hernando Talavera, Presidente Ejecutivo del Instituto Geofísico del Perú [IGP, 2014], se está acumulando una gran cantidad de energía que será liberada en esta parte del sur de Perú. En caso de que ocurriese provocará varios derrumbes de los edificios que podría afectar gravemente a la población. Arequipa ha sufrido las consecuencias de los acontecimientos naturales, el 14 de agosto del 2016 se ha registrado en la provincia de Caylloma un sismo de una magnitud de 5.2 grados, dejando como resultado cuatro pérdidas humanas debido que las casas se derrumbaron por ser estas de adobe. El 12 de enero de 2017 hubo otro sismo de magnitud de 4.2 grados en el mismo lugar con las mismas consecuencias. La tesis propone una alternativa después de un sismo, a través de la construcción de un Robot Móvil, así como la programación en un lenguaje de software libre, el cual, al ser implementado con la tecnología actual, ayudará a la ubicación y evitará el incremento de personas desaparecidas. Para ello se toma como base un Robot Móvil, con un microcontrolador de la marca Arduino Mega, el que utilizara una placa Arduino Uno para su control de manera remota y comunicación con el Robot, controlado por Radio Frecuencia desde un punto base al Robot, el mismo que nos facilitara la búsqueda de personas, así también se incluirá sensores que le faciliten la autonomía del robot para mejorar su funcionamiento y sacarle mayor provecho al dispositivo.Tesi

Seguimiento y realidad aumentada con un dron teleoperado

En este escrito se desarrolló un prototipo de software que permite a un cuadrirotor Parrot AR.Drone 1.0 seguir a un DFRobotShop Rover V2 y agregar realidad aumentada. El enfoque que se empleó requiere un marcador visual ARToolKit colocado sobre el rover y usa la cámara incorporada en el dron, un Filtro Paso Bajo de primer orden para filtrar el ruido del altímetro del dron y unos controladores PID para generar los movimientos de cabeceo, alabeo y velocidad vertical que permiten alinear el centro de la imagen de la cámara del dron con el centro del marcador visual ARToolKit del rover.In this writing it was developed a software prototype that enables a Parrot AR.Drone 1.0 quadrotor to track a DFRobotShop Rover V2 and add augmented reality. The approach used requires an ARToolKit visual marker placed on the rover and uses the camera built into the drone, a 1st order Low Pass Filter to filter drone's altimeter noise and some PID controllers to generate the movements of pitch, roll and vertical speed to align the center of the drone's camera image with the center of the rover's ARToolKit visual marker.Ingeniero (a) de SistemasPregrad

Metodología para un sistemas de visión artificial apoyado con realidad aumentada en base a marcadores para un robot móvil

En la presente investigación, se propone una metodología para integrar sistemas de visión artificial apoyada con realidad aumentada en base a marcadores, para robots móviles, con el fin de evaluar la navegación en ambientes de trabajo, combinando objetos virtuales y reales en un solo escenario, de modo que no sea obligatorio tener los elementos físicos para estudiar el comportamiento de los robots, permitiendo diferentes pruebas en los prototipos, obteniendo la flexibilidad del mundo virtual y la fiabilidad de los ambientes de prueba realesIn the present research, there is a proposition of a methodology forwarded to integrate artificial vision systems, supported whit amplified reality, based on markets for mobile robots, trying to evaluate its navigation in working environments, mixing both virtual and real objects in only one scenery in a way that possibilities or makes no mandatory, the existence of the objects in order to study the behavior of the robots, allowing different kinds of test in the prototypes, obtaining by this way, the flexibility of the virtual environment, and the trustiness of the actual test environmentsMagister en Automatización y Contro

Diseño de la arquitectura funcional de control para un robot móvil de exploración espacial

El objetivo principal de este estudio es desarrollar un sistema de navegación listo para ser integrado en un robot de exploración de exteriores. Para ello, será necesario implementar un mecanismo capaz de estimar la posición en tiempo real del robot explorador en un entorno de tres dimensiones (3D), que simulará una superficie como podría ser la de cualquier cuerpo del Sistema Solar. Para ello se van a combinar los datos proporcionados por varios dispositivos capaces de recoger información sobre la localización de objetos, cada uno de ellos implementado por distintas tecnologías, con el fin de obtener una estimación precisa de la posición del robot. Además, se implementará un algoritmo de control de movimiento que permitirá al robot alcanzar de forma autónoma un punto destino de la superficie a partir de las coordenadas locales ligadas a dicho punto. Este control se llevará a cabo por medio de un algoritmo que permitirá modificar su comportamiento dependiendo de los requerimientos de cada situación, pudiendo proporcionar movimientos más precisos para trazar una trayectoria ideal en términos de longitud recorrida, o movimientos más rápidos, que permitirán al robot alcanzar el punto destino en el menor tiempo posible, al precio de recorrer una distancia mayor. Dado que el robot establece una comunicación inalámbrica con la base, será posible variar en todo momento el punto destino a alcanzar de forma remota.Ingeniería Telemátic

VEHÍCULOS TERRESTRES NO TRIPULADOS, SUS APLICACIONES Y TECNOLOGÍAS DE IMPLEMENTACIÓN

Unmanned ground vehicles are considered semi-autonomous or autonomous machines that perform complex operations of transport and monitoring of physical and environmental variables; to mention a few. These vehicles allow for the customization, optimization, and flexibility of the demands and challenges of innovation in multiple industry applications such as mapping, agriculture, security, mining, telemetry, military, geoscience, environmental, and logistics; therefore, we believe that consolidating the scientific information published around this topic allows readers to understand the connections between different approaches, applications, and enabling technologies to determine the direction in which they wish to take their research; and, at the same time, promotes more discussion about the fusion of mobile robotics into the internet applications of things that are emerging in today's industry. In this article, the web tool "Tree of Science" and the Systematic Review for information analysis were implemented.Los vehículos terrestres no tripulados son considerados máquinas semi autónomas o autónomas que realizan operaciones complejas de transporte y monitoreo de variables físicas y ambientales; por mencionar algunas. Estos vehículos permiten personalizar, optimizar y dar flexibilidad a las demandas y desafíos de innovación en múltiples campos de aplicación en la industria como cartografía, agricultura, seguridad, minería, telemetría, militar, geociencia, ambiental y logística; por tanto, creemos que consolidar la información científica publicada alrededor de este tema permite a los lectores comprender las conexiones entre los diferentes enfoques, aplicaciones y tecnologías habilitadoras para determinar el rumbo al cual desean llevar su investigación; y, al mismo tiempo, promover más debates sobre la fusión de la robótica móvil en las aplicaciones de internet de las cosas que están emergiendo en la industrial actual. En este artículo se implementó la herramienta web “Tree of Science” y la Revisión Sistemática para el análisis de la información