Abstract
Se presenta en este documento la elaboración del proyecto “Sistema de navegación para un robot holonómico”. En la realización de este proyecto se han puesto en práctica una serie de destrezas para su consecución como son: la administración y organización del trabajo, la gestión de las operaciones y materiales, el diseño mecánico, eléctrico y electrónico, la programación, la fabricación, el montaje y el cableado. El proyecto tiene como objetivo principal la consecución de un sistema de navegación para un robot holonómico, pero también se han considerado necesarios otros requisitos de igual importancia como son el rediseño del robot. El nuevo diseño del robot no solo se fundamentó en una solución de tipo industrial que
cumpliera con los objetivos de este proyecto, sino también en añadir otros requisitos que serán necesarios o que mejoran el proyecto de cara a un futuro. El resultado de este proyecto es el robot que he denominado robot holonómico KG. Este robot cuenta con un chasis robusto que incorpora elementos tales como motores, ruedas,
servomotor, interruptor de encendido-apagado, protección (fusible térmico rearmable), placas electrónicas, sensores, batería y bornero de distribución de corriente continua. Para la consecución del nuevo diseño se han utilizado herramientas informáticas como Solid Edge y EPLAN P8 Electric. Para la implementación del sistema de navegación ha sido necesaria la creación de un Sistema
Operativo (SO) que permite la ejecución de este sistema de navegación. Este SO está basado en el código abierto de Ardupilot y está diseñado para la puesta en funcionamiento del conjunto de las placas electrónicas Raspberry Pi 3 y PXF-Mini de este proyecto. Además, al
estar basada en el código abierto de Ardupilot, permite la comunicación estándar mediante mensajes MAVlink con otros elementos u programas como el denominado APMplanner
(ordenador) o Droidplanner (teléfono móvil). En estos programas se puede ver la ubicación del robot y leer el valor de las diferentes variables, modificar los parámetros de configuración, establecer la posición objetivo o ruta y seguir al robot en su trayectoria en tiempo real gracias a la comunicación vía Wi-Fi con el
robot. El sistema de navegación del robot está condicionado por los sensores instalados que maneja el robot para interaccionar con el entorno y conseguir llegar a su posición objetivo. Este sistema de navegación basa su funcionamiento en la búsqueda del camino más corto desde su posición hasta la posición objetivo mediante el cálculo de la distancia más corta. Como el sistema de navegación tiene la realimentación de la orientación y la ubicación GPS, junto al modo de funcionamiento de aprendizaje, puede autoguiarse para llegar al objetivo. Aunque no sería necesario dado el tipo de robot, se ha priorizado una de las caras de este
como sentido de avance, pero manteniendo las ventajas de robot holonómico. Por otro lado, indicar que con el aprendizaje si en tal trayectoria existe un obstáculo, el robot lo detectará y cambiará su trayectoria debido a la lógica de funcionamiento del sistema de navegación. Indicar que la autonomía de funcionamiento del robot está estimada en tres cuartos de hora, aunque si fuese necesario aumentarla, es posible montando una batería de mayor capacidad. Por otro lado, el alcance de la comunicación con el robot se estima en unos 20-30 metros pero se puede aumentar mediante un adaptador USB Wi-Fi de alto alcance a conectar en uno de los 3 USBs libres del robot.
