Sistema de Piloto Automático para Vehículos Acuáticos

Colombia es uno de los países del mundo más ricos en biodiversidad, incluyendo una amplia variedad hidrográfica en su territorio. Con estas capacidades, el país debe aprovechar y sostener estos espacios, ya que son el sustento de vida de muchas especies animales, e inclusive de los seres humanos que...

Full description

Autores:
Harris Bonet, Alejandro Luis
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2016
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/5886
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/5886
Palabra clave:
vehículo, acuático, automático, piloto, autónomo, GPS, magnetómetro, control, microcontrolador
vehicle, aquatic, autonomous, autopilot, GPS, magnetometer, control, microcontroller
Rights
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Universidad del Norte
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description Colombia es uno de los países del mundo más ricos en biodiversidad, incluyendo una amplia variedad hidrográfica en su territorio. Con estas capacidades, el país debe aprovechar y sostener estos espacios, ya que son el sustento de vida de muchas especies animales, e inclusive de los seres humanos que habitan en él. Por ende, este proyecto busca abrir las puertas a una nueva fase en la investigación de estas zonas en el país, y mejorar la continuidad de los datos de interés a la hora de realizar estudios en estas zonas o cuencas hidrológicas. Se propone desarrollar un vehículo autónomo de superficie (ASV), que sea capaz de navegar a puntos localizados geográficamente. Por este motivo, es necesario desarrollar un sistema de piloto automático, basado en coordenadas georreferenciadas. Dependiendo de su ubicación, el vehículo procesará qué energía debe entregar a los motores, para que éstos realicen el desplazamiento necesario del motor al punto de destino configurado. El vehículo al recibir su ubicación actual, procesará la distancia que debe de recorrer para llegar a su destino, además del ángulo que genera el punto inicial con su destino respecto al Norte. Esta información es procesada con los datos adquiridos del módulo GPS seleccionado para el proyecto. Por otro lado, es necesario determinar el sentido de la proa en el espacio. Para ello se implementa un sensor de campo magnético que hará la función de una brújula digital. Dicho sensor, hallará el ángulo de la proa del vehículo respecto al Norte. Finalmente, el sistema de control del vehículo se encargará de corregir el error de estos dos ángulos calculados y realizará el control necesario sobre los motores, para que éstos desplacen el vehículo al destino deseado. La configuración del vehículo se realizará completamente desde una interfaz gráfica de usuario. A través de una prueba de experimentos diseñada, se pudo establecer con un 95% de confianza, que el vehículo posee un error menor a 1,5 metros al estacionarse.
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Dependiendo de su ubicación, el vehículo procesará qué energía debe entregar a los motores, para que éstos realicen el desplazamiento necesario del motor al punto de destino configurado. El vehículo al recibir su ubicación actual, procesará la distancia que debe de recorrer para llegar a su destino, además del ángulo que genera el punto inicial con su destino respecto al Norte. Esta información es procesada con los datos adquiridos del módulo GPS seleccionado para el proyecto. Por otro lado, es necesario determinar el sentido de la proa en el espacio. Para ello se implementa un sensor de campo magnético que hará la función de una brújula digital. Dicho sensor, hallará el ángulo de la proa del vehículo respecto al Norte. Finalmente, el sistema de control del vehículo se encargará de corregir el error de estos dos ángulos calculados y realizará el control necesario sobre los motores, para que éstos desplacen el vehículo al destino deseado. La configuración del vehículo se realizará completamente desde una interfaz gráfica de usuario. A través de una prueba de experimentos diseñada, se pudo establecer con un 95% de confianza, que el vehículo posee un error menor a 1,5 metros al estacionarse.Colombia is one of the countries with more biodiversity in the planet, including a wide variety of hydrography. With this capabilities, Colombia should take advantage of it and take care of this spaces, since they are livelihood of many animal species, and even of the human being. Therefore, this project seeks to open the doors to a new investigation phase in the country, and to improve the continuity of the studies developed in hydrologic places of it. This project purpose to develop an autonomous surface vehicle, or ASV, that can navigate to different georeferenced locations. For this reason, it is necessary to develop an autopilot system, based on georeferenced coordinates. Depending of its location, the vehicle will calculate the energy that requires to control the vehicle, so it can achieve the objective of moving the vehicle from its location, to a configured destination. The vehicle, while receiving the actual location, will process the distance it must travel to reach its destination. Also, the angle between the actual position and the destination, referenced with the North. This information is analyzed with the data acquire from the GPS module selected for this project. On the other hand, it is necessary to determine the angle of the direction of the bow in the space it is located. To accomplish this, it is implemented a magnetic field sensor, that will act as a digital compass. The sensor will find the angle of the bow respect the North. Finally, the control system of the vehicle will correct the error between this two angles and will make the necessary control to the motors, so the vehicle can move to its destination. The configuration will be realized in a graphical user interface. Through a designed experiment test, it was possible to find out that, with a 95% of confidence, the vehicle has an error less than 1,5 meters while it is parked on its destination.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2016Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2vehículo, acuático, automático, piloto, autónomo, GPS, magnetómetro, control, microcontroladorvehicle, aquatic, autonomous, autopilot, GPS, magnetometer, control, microcontrollerSistema de Piloto Automático para Vehículos AcuáticosAutopilot System for Aquatic Vehiclesarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501ORIGINALImagen.pngImagen.pngImagen del proyecto en funcionamiento (PNG)image/png4233166http://172.16.14.36:8080/bitstream/10584/5886/1/Imagen.png7c7e586d65faefefd8409a4675ea20c8MD51Imagen.pdfImagen.pdfImagen del proyecto en funcionamiento (PDF)application/pdf6462857http://172.16.14.36:8080/bitstream/10584/5886/2/Imagen.pdf42f5de640fdac775353a0bf82303042dMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://172.16.14.36:8080/bitstream/10584/5886/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310584/5886oai:172.16.14.36:10584/58862017-02-13 14:56:48.757Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.co