Sistema de aprendizaje evolutivo para un robot caminante

Jiménez García, Ángel Luis (2015). Sistema de aprendizaje evolutivo para un robot caminante. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Sistema de aprendizaje evolutivo para un robot caminante
Author/s:
  • Jiménez García, Ángel Luis
Contributor/s:
  • Barrientos Cruz, Antonio
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: 19 June 2015
Subjects:
Freetext Keywords: Algoritmo evolutivo, simulación, robot caminante, aprendizaje robótico, Matlab, V-REP.
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: None

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Abstract

Este proyecto consiste en el desarrollo de un sistema de aprendizaje evolutivo para un robot caminante, más concretamente un robot caminante cuadrúpedo con dos grados de libertad en cada pata. Para ello, se utiliza Matlab en sintonía con un software de simulación robótica llamado V-REP (Virtual Robot Experimentation Platform). El robot debe aprender a caminar por sí mismo con secuencias de marcha que produzcan un desplazamiento efectivo de su centro de masa, sin que él tenga conocimiento alguno de su cinemática, ni haber sido programado específicamente para caminar de una determinada manera, haciendo uso para ello de algoritmos evolutivos basados en genética. La esencia de los algoritmos evolutivos consiste en tomar como ejemplo la genética inherente en la evolución de los seres vivos para solucionar complejos problemas de optimización, para cualquier campo de aplicación. El aprendizaje robótico es importante si no se necesita un robot para una tarea específica, si no que se tiene un entorno que se encuentra en contínuo cambio. Muchas aplicaciones requieren el uso de robots capaces de moverse y desplazarse para la consecución de sus objetivos, teniéndolo que hacer muchas veces por terrenos irregulares y con obstáculos. El aprendizaje de robots es, por tanto, una manera de adaptarse a distintas situaciones y los algoritmos evolutivos son una técnica a utilizar para que los robots puedan aprender por sí mismos. Para las simulaciones se ha creído conveniente realizar un modelo a medida para dotar de mayor realidad y exactitud al trabajo. El modelo de simulación desarrollado se diseña pieza por pieza en Autocad, para posteriormente ensamblar todas las partes en V-REP. El control del robot cuadrúpedo real se lleva a cabo mediante el uso de un Arduino Mega ADK. El movimiento se consigue con 8 servos y la alimentación se realiza a través de baterías. Se ha trasladado, con resultados satisfactorios, lo obtenido en las simulaciones y se ha probado en la realidad haciendo uso de este robot. En definitiva, el objetivo de estos experimentos es comprobar que se produce un aprendizaje en el robot que provoca que se desplace, en relación a los parámetros de control escogidos, y demostrar la validez del uso de algoritmos evolutivos para este tipo de problemas.

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Item ID: 44108
DC Identifier: http://oa.upm.es/44108/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:44108
Deposited by: Ángel Luis Jiménez García
Deposited on: 12 Dec 2016 09:42
Last Modified: 12 Dec 2016 09:42
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