Algoritmo de control de un robot omnidireccional de tres ruedas

Abstract

(SPA)Este proyecto se centra en el desarrollo y la implementación de un algoritmo cinemático de control de un robot omnidireccional de tres ruedas. Para ello ha sido necesario el diseño, fabricación y montaje del robot, incluyendo tanto los componentes mecánicos como los electrónicos.
El robot móvil se compone de tres ruedas universales, dotadas con rodillos pasivos que permiten la movilidad del robot en todas las direcciones. Las ruedas se accionan mediante motores paso a paso, los cuales requieren del uso de controladores específicos. El funcionamiento está basado en un microcontrolador conectado a un ordenador de placa simple que se comunica con el ordenador principal para recibir las ordenes de dirección.
Para alcanzar los objetivos de este trabajo se han utilizado diversos paquetes de software, además de la instrumentación electrónica necesaria para comprobar el correcto funcionamiento de los circuitos electrónicos. También se han empleado tecnologías de fabricación innovadoras para la obtención de las diferentes partes de las que se compone el robot, como la impresión 3D y el corte láser.
Para finalizar, se ha realizado un estudio de movilidad en el que se ha verificado el funcionamiento del algoritmo implementado en la configuración seleccionada. Junto con este estudio se presenta la simulación del funcionamiento del algoritmo del robot en Matlab®, y los resultados obtenidos en las pruebas realizadas sobre el prototipo.(ENG)The project involves the development and implementation of a kinematic control algorithm for a three-wheeled-omnidirectional robot. Therefore, it is required the design, manufacturing and assembling of the robot, including its mechanical and electronical components.
The mobile robot has three Universal wheels, consisting of passive rollers which allows mobility in all directions. The wheels are moved by stepper motors, which are controlled by specific drivers. The functioning is based on a microcontroller connected to a simple-based computer which communicates with main computer to receive direction orders.
Achieving the aims of this project requires several software programs, also electronic instruments to check the correct functioning of electronic circuits. In addition, innovative manufacturing technologies were required to obtain the different parts which compose the robot, as 3D printing and laser cutting.
Finally, the mobility study carried out has verified the robot’s algorithm operation in selected configuration. Along with the study, the omnidirectional robot functioning algorithm was simulated in Matlab® and represented with results obtained in tests carried out on the prototype.