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“DISEÑO, SIMULACIÓN E IMPLEMENTACIÓN
DE UN ROBOT OMNIDIRECCIONALAUTÓNOMO APLICADO AL TRANSPORTE DEOBJETOS DE PEQUEÑA DIMENSIÓN SOBRE
UNA REGIÓN CON OBSTÁCULOS”
AUTORES:Miguel Fe!"!#e$ #e l% Cu$
&iguel%!gel'e!%!#e$#el%(u$)g&%il*(+& J+e-. C+!%#+ Re/ill% O(.+% 0+e-.123).+-&%il*(+&
R4#e J.4&e! Qui5e S%l%$% 6ui5e)u!i*5e
1
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7!#i(e1. Introducción2. Objetivos3. Estado del Arte
4. esarrollo del trabajo8*3 M+#el+ Me("!i(+ #el +9+-*
8*: Si-e&% #e N%/eg%(i;!8*:*3 Me#i(i;! #e l+ e!+e
8*:*: Alg+i-&+ 5%% l% !%/eg%(i;!8*:*2 PID #e l+ &+-+e
8*2 Si-e&% #e <ii;!8*2*3 Alg+i-&+ #e #e-e((i;! #e '+&% 4 (+l+e*
8*8 Si-e&% #e M%!i5ul%(i;!8*8*3Alg+i-&+ 5%% %l(%!$% +90e-+
!. I"#le"entación $ resultados %inales.&.Trabajos 'uturos(.)osto del #ro$ecto
*.)onclusiones
2
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3* I!-+#u((i;!
L% funciones del robot en un campo deacción, (+&+ 5+#e #e5l%$%e e! -+#+ -i5+ #e-ee!+ 5+ u-% #e-e&i!%#% 5%% (u&5li +le#e limpieza para no contaminar el medioambiente , 4% 6ue e-% -%e% e #%=i!% 5%% ele(+i-e&% %> %'e(-%!#+ % l% 5e+!% #e #i(.+e!-+!+, monitorear 5%% %9e #;!#e ee!(ue!-%! l+ '+(+ #e &%4+ (+!(e!-%(i;! #e
#e5e#i(i+ e! u! "e% #e-e&i!%#%, recolecciónu-ili$%!#+ /ii;! %-i?(i%l 4 l% &%!i5ul%(i;!@ 4 enun futuro para prototipos más grandes derobot con el objetivo de u% e! "e% &"g%!#e (+&+ #i-i-+ 4 (iu#%#e*
3
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P+9le&"-i(%
4
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:*O90e-i/+
C+!-u((i;! #e u! robot como prototipo 5%% l% 5ue9% #e .%#%e 4 +'-%e, e-e(+!-% #e l% e-u(-u% &e("!i(% #e l% 9%e&;/il 4 &%!i5ul%#+ +9;-i(+ 9%$+ +9;-i(+*
Die=+ 4 #e%+ll+ #el .%#%e 5%% el&%!e0+ #e l+ e!+e , %(-u%#+e 4(+!-+l%#+e*
Die=+ #e +'-%e 5%% el (+!-+l #e l%
&%!i5ul%(i;!, !%/eg%(i;! 4 /ii;!* El%9+%(i;! #e u!% plataforma robótica 5%%
l% i!/e-ig%(i;! e! +9;-i(% %u-;!+&% %5li(%#%% diversas tareas que se podrían requerir
e! l% $+!% u9%!%*
!
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%u"i+ación
,onitoreo
Me#i(i+!e #e 5 4
&
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Recolección
Arado
(
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2*E-%#+ #el A-e
Fi-++9+-
F%& R+9+- , R+9+- #e l% EURON 4
EUROP
T%(-+ EBRO
%ll e
*
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-
8* DESARROLLO DEL PROECTO
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8*3 E-u(-u% &e("!i(%
A6ui-e(-u% O&i!i#ie((i+!%l 2 ue#%
N&e+ #e &+-+e 2
<+l-%0e #e +5e%(i;! :8 <
<el+(i#%# !+&i!%l (&Keg M%
M%-ei%l A(ili(+
Die=+ e!CAD
ra/orobótico
G%#+ #eLi9e-%# 8g#l 3gi55e
Ti5+ Sei%l PUMA
M%-ei%l A(>li(+
Se/+
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8*: SISTEMA DE NA<EGACIONAUTONOMA
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M+#el%#+ #el M;/ilM+#el%#+ #e l+ &+-+e
12
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D%-+ E5ei&e!-%le
,OTOR1
dutt$velocidad
8 3:
28
8
2
3 82
3:
38 2
3
3
: 8
:: :3
:8 :3
: 2
,OTOR2
dutt$
velocida
d
8 3
:
3 82:
332
3: 8
33
33
: 8
:: 38
:2 :
: 2
- * @ e * @L% 3*3: @ R% *2 @
J * @ B *3 @
13
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M+#el%#+ #el M;/il
El &+#el+ (i!e&"-i(+ #el +9+- e eliguie!-e
14
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Desplazamiento del móvil para
V2>V1
1!
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4.2.1 SE0SORES
1&
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. RUUA
Se!+ 6ue !+i!#i(% l% i!-e!i#%##e l+ 5+l+&%g!V-i(+ #e l%
Tie%, g%(i% % ell+5+#e&+ u-ili$%l+
5%% -e!e u!%e'ee!(i% #e l%+ie!-%(i;! #el+9+- e5e(-+ % u!i-e&% ?0+ (+&+ el% -ie% 4 u 5+l+
&%g!V-i(+*
). SE0SOR
UTRAS0I)O
Se!+ 6ue &i#e #i-%!(i% e! u!%!g+ 5e&i-i#+ el 6ue e u% eSRF8 #e :(&W2& *
1(
Á!gul+ #e %-%6ue #e l% +!#%ul-%;!i(% E! ge!e%l e +9-u/+#e 3W:X*
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1*
)alibraciones $ #ruebas
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4.2.2 Al+orit"o #ara la nave+ación
1-
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)alculo del n+ulo de +iro del "óvil #ara 5ue sedirija al #unto objetivo 6 teniendo datos del 78S$ r9jula.
#ositivo
2;
ne+ativo
W%-%!PFYZWPAYZKPFY3ZWPAY3Z
<3u&9%l[3\
<:u&9%lW[3\
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21
<;6;6;6;= <;6;6;61=
Y,,3,Z Y,,3,3Z
Y,3,,Z Y,3,,3Z
Y,3,3,Z Y,3,3,3Z
Y3,,,Z Y3,,,3Z
Y3,,3,Z Y3,,3,3Z
Y3,3,,Z Y3,3,,3Z
Y3,3,3,Z Y3,3,3,3Z
8ara la evasión de Obstculos:
/3u&9%l[3\
/:u&9%lW[3\
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Al+orit"o #ara el "ovi"iento22
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ia+ra"a #ara el Siste"a de )ontrol
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8*:*2 PID #e l+ M+-+e
5 @# *3@i 8@
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Siste"a distribuido de ,icrocontroladores:
C+&+ e %5e(i% e! el i-e&% #e!%/eg%(i;! e .%(e u+ #e /%i+sensores, e-+ e!+e +! e
(+&u!i(%! #e l% iguie!-e &%!e%
M%e-+W e(l%/+I:C #%W(l
C%&%% I:C #%W(l Ul-%;!i(+ Digi-%l -igge e(.+ -i&e
2!
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Arduino ,e+a2!&;
P%% el ,)) 6ue e e!(%g% #ee0e(u-% l% e=%le #e (+!-+l 5%%l+ e/+&+-+e (+&+ 5%% l+&+-+e *
W38 %li#% #e PM *
WP+(e%#+ % 3M$*WMe&+i% Fl%. #e :BWMe&+i% RAM #e B
2&
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2* SISTEMA DE <ISION
Si&ul% el e!-i#+ #e l% /i-% Pe&i-e i &% %ll" #e l% /ii;! .u&%!%
APLICACIONES Sele((i;! #e 5+#u(-+ I!5e((i;! %u-+&"-i(%
O9e/%(i;!W&%5e%#+
P 9l i # l
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P+9le&% %+(i%#+ % l%e(e!%
Ilu&i!%(i;!iegul%
O90e-+5%(i%l&e!-e+(ul-+
F+!#+ iegul% <el+(i#%# #e
-%9%0+ ele/%#%
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Ci(l+ #e /ii;!
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O90e-i/+
Re(+!+(i&ie!-+ #e +90e-i/+* C%l(ul+ #e l% #i-%!(i% %l +90e-i/+*
R i i - #
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Re(+!+(i&ie!-+ #e+90e-i/+
C+l+ F+&% T%&%=+ Te-u%
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E-%5%
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Re(+!+(i&ie!-+ #e '+&% 4 (+l+e
Inicio
)a#tura de
I"a+en
Reconoci"iento de
color
Reconoci"iento de'or"a
Eti5uetado
C i- i #i -i i
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Ci-ei+ 5%% #i-i!gui'+&% Di(i&i!%&+ l%
'+&% &e#i%!-el% el%(i;!
ei-e!-e e!-e u"e% 4 5e>&e-+*
Ci(ul+
Cu%#%#+
Ti%!gul+
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Me#i(i;! #e #i-%!(i% (+! ("&%% 45u!-e+ l%e
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F+&ul%(i;! &%-e&"-i(%
C%!-i#%# #e 5iele #e#e el (e!-+ #el5l%!+ '+(%l
R%#i%!e 6ue +(u5% (%#% 5iel De5l%$%&ie!-+ e! %#i%!e
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<ii;! e-ee+(;5i(%
MV-+#+ 5%i/+ O9-e!(i;! #e u!% -e(e% #i&e!i;! %
5%-i #e i&"ge!e #e5l%$%#% Si-e&% #e /ii;! Li9e 5%%lel% Li9e (u$%#%
P%+ e! l% ii;!
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P%+ e! l% /ii;!e-ee+(;5i(%
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M+#el+ ge+&V-i(+
8 8 SISTEMA DE
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8*8 SISTEMA DEMANIPULACION
El &+#el+ (i!e&"-i(+ #el 9%$+ +9;-i(+ #ie=%#+ e eliguie!-e
7 > d a ?
1 63 L3
2 6: L:
3 62 L2
4 68 L8
4;
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L33:@L::@L23:@
L83:@L% e(u%(i+!e u-ili$%#% e"!
6 <e(-+ #e /%i%9le %-i(ul%eP <e(-+ #e 5+i(i;! (%-ei%!% J 6 J%(+9i%!+ #el /e(-+ 6*El J%(+9i%!+ J 6 e (%l(ul% #e l% iguie!-e &%!e%
J 6
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U9i(%(i;! e5%(i%l #el+90e-i/+U!% /e$ i#e!-i?(%#+ el+90e-+, e le u9i(% e! el
5l%!+ #e /ii;!, l%(++#e!%#% 6ue+9-e!g%&+ e! #i(.+5l%!+ -ie!e! 6ue e(+!/e-i#% e5e(-+ %l
i-e&% #e e'ee!(i% #el&;/ilW9%$+ +9;-i(+ #el% iguie!-e &%!e%
@o6 $oB
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*Reul-%#+,odelo %inal delSiste"a
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,odelo %Csico %inal4!
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4&
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T%9%0+ Fu-u+4(
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P+4e((i;! e! l% %6ui-e(-u% '>i(%
M;/ile -+#+W-ee!+
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* C+-+ #e l+ &%-ei%le #el P+4e(-+
4-
- )oncl siones
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-. )onclusiones
E !e(e%i+ .%(e 5ue9% #e -+#+ l+ e!+eu-ili$%#+, 5%% lueg+ (%li9%l+ i 'ue% el (%+ 6ue e-V!+-+g%!#+ &e#i#% #i'ee!-e % l% e%le *E-+ e &u4i&5+-%!-e 5%% 6ue 'u!(i+!e %#e(u%#%&e!-e el i-e&%#e (+!-+l* P%% el 5+4e(-+ e (%li9+ l+ e!+e
ul-%;!i(+, l% 90ul% 4 l% ("&%%*
El 'u!(i+!%&ie!-+ #el +9+- e e(lui/%&e!-e 5%%%&9ie!-e e! e-ei+e, e #e(i i! 5%e#e e! l% 5%-eu5ei+, 4% 6ue el i-e&% #e !%/eg%(i;! e 9%% e!
&e#i#% #el GPS 4 V-e +l+ 'u!(i+!% “+u-W#++”*
P%% i&5le&e!-% el i-e&% #e (+!-+l #el +9+-, e lleg;% l% (+!(lui;! 6ue e &e0+ i&5le&e!-%l% #e &%!e%&+#ul% MPT, MS, SNA, S<, MCCD*
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!1
P%% l% i&5le&e!-%(i;! #el i-e&% #e /ii;!, i!i(i%l&e!-e e-u/+ l% i#e% #e i&5le&e!-%l% e! u! FPGA #e -%l &%!e% 6ue eli-e&% e-e e&9e9i#+, i! e&9%g+ lleg%&+ % l% (+!(lui;!
6ue ell+ i9% % #e&+% #e&%i%#+ -ie&5+ 4 e 5+ ell+ 6ue e&e0+ u-ili$% e(u+ 6ue 4% ei-e! (+&+ l% li9e>% #e“M%-l%9” + “O5e!C<” &e#i%!-e u!% (+&5u-%#+% L%5-+5*
E! l% 5ue9% #el i-e&% #e /ii;! 5%% e(+!+(i&ie!-+ #e
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#e-e((i;! #e (+l+ 4 '+&%, i! e&9%g+ e lleg% % l% (+!(lui;!6ue e !e(e%i+ %geg% &" ?l-+ 6ue #i(i&i!e! &e0+ l%#e-e((i;! #el +90e-i/+, 5+ e0e&5l+ (+! l+ 5%"&e-+ &"e%(-+ #e u!% 'u-%*