Coordinación de robots submarinos

Rubio Romera, Juan (2019). Coordinación de robots submarinos. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Coordinación de robots submarinos
Author/s:
  • Rubio Romera, Juan
Contributor/s:
  • Rossi, Claudio
  • Domínguez Cabrerizo, Sergio
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: June 2019
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El presente Trabajo Fin de Grado, “Coordinación de robots submarinos”, se engloba dentro del Consorcio UNEXMIN (Underwater Explorer for Flooded Mines). Este es un proyecto conjunto desarrollado por varias universidades europeas (entre las que se encuentra el Centre for Automation and Robotics (CAR) de la Universidad Politécnica de Madrid) y financiado por la Unión Europea. Este proyecto desarrolla una solución viable para la exploración y mapeado autónomo de minas que han quedado inundadas. Para ello se propondrá una solución viable, bajo una serie de supuestos de trabajo. Esta solución consistirá en el desarrollo de una serie de algoritmos de cooperación y coordinación que los robots ejecutarán y mediante los cuales se conseguirá el objetivo de la exploración de la mina. Se desarrollará una plataforma multi-robótica y, al aplicarle los algoritmos correctos, permitirá la colaboración y distribución de tareas entre varios robots UNEXMIN (UX-1). En dicha solución se explican todas las fases de desarrollo, con imágenes del funcionamiento y comportamiento de los robots, y resultados de las simulaciones en forma de capturas y gráficos. Además, se presentará un estudio pormenorizado de las técnicas de inspección, evaluando una serie de parámetros como el tiempo de ejecución, porcentaje de la mina que ha sido explorada, problemas encontrados… Al desarrollar estos algoritmos se han encontrado unos casos especiales que, dada su complejidad, se han mencionado, y se ha propuesto una solución, pero no se han implementado en las simulaciones. La realización de este objetivo se plasmará en una serie de simulaciones realizadas en ROS (Robot Operating System) y Gazebo, dado que el proyecto no dispone del presupuesto suficiente como para el desarrollo físico real de varios robots UNEXMIN. Estas herramientas se detallan un poco más en el apartado Introducción. De esta manera, se emplearán estrategias de cooperación y coordinación de sistemas multi-robot, basadas principalmente en la cooperación fuerte o cooperación débil, pero bajo una serie de supuestos que se detallarán más adelante. Esto es porque el objetivo del proyecto no es un control de los robots exacto ni tener en cuenta todas las variables reales del entorno de simulación, si no que se centrará en el desarrollo de las técnicas de cooperación, y la posterior simulación de estas. Así pues, se presentarán unos resultados de simulaciones en el que se muestre un sistema multi-robot en el cual se han implementado unas estrategias de cooperación adecuadas y unas comunicaciones entre los diversos robots que sean plausibles con el entorno que les rodea. En concreto, se implementarán los algoritmos a un conjunto de cuatro robots, y se realizarán simulaciones en dos minas distintas, demostrando así la versatilidad del algoritmo y el código utilizado. En cuanto a los algoritmos, se desarrollarán dos algoritmos distintos de coordinación, basados fundamentalmente en el Convoy y en el Team Splitting. Y cada una de estas misiones se implementarán en las dos minas. Previamente al desarrollo de estas misiones, se ha debido realizar un estudio detallado de todas las estrategias posibles que pueden llevar a cabo un conjunto de robots. Así pues, después de elegir la estrategia adecuada, se desarrollan los algoritmos correspondientes a esas dos misiones, además de otros matices que son necesarios para la implementación perfecta de esta estrategia. La presentación de estas estrategias se realiza en el capítulo Estado del arte, y la elección del sistema de coordinación se realiza en el apartado X. posteriormente, y como ya se ha mencionado, se pasa al desarrollo de las dos misiones, paso por paso, y luego a la aplicación en dos minas distintas, con la presentación de los resultados correspondientes.

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Item ID: 56045
DC Identifier: http://oa.upm.es/56045/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:56045
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 06 Aug 2019 11:29
Last Modified: 29 Sep 2019 22:30
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