Estrategia de Control Basada en Aprendizaje de Máquina para el Transporte de Carga Suspendida Usando Múltiples Robots Aéreos No Tripulados

El uso de vehículos aéreos no tripulados (UAVs) está cobrando una importancia cada vez mayor en diversos campos. Una de las aplicaciones más valiosas de esta tecnología es el transporte de cargas suspendidas, permitiendo mover objetos de manera segura y eficiente a lugares de difícil acceso, lo cual...

Full description

Autores:
Mora Díaz, Viviana Alejandra
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/58696
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/58696
Palabra clave:
UAV
Artificial Neural Network
ANN
Unmanned Aerial Vehicle
PID
Model Reference Adaptive Control
MRAC
Drone
Suspended Load
Robotic Swarm
Robotics Control
Ingeniería
Ingeniería electrónica
Transporte de carga
VANT
PID
Vehículo Aéreo No Tripulado
Control Adaptativo Basado en un Modelo de Referencia
Enjambre robótico
Robótica
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description El uso de vehículos aéreos no tripulados (UAVs) está cobrando una importancia cada vez mayor en diversos campos. Una de las aplicaciones más valiosas de esta tecnología es el transporte de cargas suspendidas, permitiendo mover objetos de manera segura y eficiente a lugares de difícil acceso, lo cual la hace particularmente útil para brindar asistencia en situaciones de emergencia, entregar suministros esenciales en regiones aisladas y facilitar servicios de distribución rápida en áreas urbanas. No obstante, esta estrategia presenta importantes desafíos asociados con la coordinación y control de varios UAVs, la estabilidad de la carga durante el transporte, y la capacidad de respuesta ante perturbaciones externas que puedan afectar su operación. Este proyecto se enfoca en abordar el problema del transporte de carga suspendida utilizando múltiples UAVs, acudiendo a diferentes enfoques basados en el aprendizaje automático, con el fin de proponer soluciones a las limitantes que posee esta aplicación y buscando aprovechar sus capacidades. El documento está estructurado de la siguiente manera: en el Capítulo 2, se describe el problema, analizando las limitaciones actuales y planteando una pregunta de investigación que orientará el desarrollo del proyecto. El Capítulo 3 presenta el estado del arte, explorando los trabajos previos y las soluciones existentes en la literatura especializada. En los Capítulos 4 y 5, se detalla la justificación del proyecto y su impacto social, además de definir los objetivos específicos que se espera alcanzar. Los capítulos siguientes se centran en el marco teórico y la implementación de la solución propuesta. Por último, en el Capítulo 10 se exponen los resultados obtenidos y en el 11 se extraen conclusiones del trabajo realizado. Esta estructura facilita una aproximación metódica y exhaustiva a los diferentes aspectos del problema, ofreciendo una perspectiva clara de las metodologías utilizadas y los avances logrados en el ámbito del control de UAVs con carga suspendida. De esta forma, se espera contribuir notablemente al desarrollo de soluciones más eficientes y efectivas en este campo de creciente relevancia tecnológica y social.
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spelling Calderón Chávez, Juan ManuelAmaya, Sindy PaolaMora Díaz, Viviana Alejandrahttps://orcid.org/0000-0002-4471-3980https://orcid.org/0000-0002-1714-1593https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=Gg2sofAAAAAJhttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000380938https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000796425https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001767215Universidad Santo Tomás2024-11-27T15:43:32Z2024-11-27T15:43:32Z2024Mora Díaz V. A. (2024). Estrategia de Control Basada en Aprendizaje de Máquina para el Transporte de Carga Suspendida Usando Múltiples Robots Aéreos No Tripulados. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás. Repositorio Institucional.]http://hdl.handle.net/11634/58696reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásinstname:Universidad Santo Tomásrepourl:https://repository.usta.edu.coEl uso de vehículos aéreos no tripulados (UAVs) está cobrando una importancia cada vez mayor en diversos campos. Una de las aplicaciones más valiosas de esta tecnología es el transporte de cargas suspendidas, permitiendo mover objetos de manera segura y eficiente a lugares de difícil acceso, lo cual la hace particularmente útil para brindar asistencia en situaciones de emergencia, entregar suministros esenciales en regiones aisladas y facilitar servicios de distribución rápida en áreas urbanas. No obstante, esta estrategia presenta importantes desafíos asociados con la coordinación y control de varios UAVs, la estabilidad de la carga durante el transporte, y la capacidad de respuesta ante perturbaciones externas que puedan afectar su operación. Este proyecto se enfoca en abordar el problema del transporte de carga suspendida utilizando múltiples UAVs, acudiendo a diferentes enfoques basados en el aprendizaje automático, con el fin de proponer soluciones a las limitantes que posee esta aplicación y buscando aprovechar sus capacidades. El documento está estructurado de la siguiente manera: en el Capítulo 2, se describe el problema, analizando las limitaciones actuales y planteando una pregunta de investigación que orientará el desarrollo del proyecto. El Capítulo 3 presenta el estado del arte, explorando los trabajos previos y las soluciones existentes en la literatura especializada. En los Capítulos 4 y 5, se detalla la justificación del proyecto y su impacto social, además de definir los objetivos específicos que se espera alcanzar. Los capítulos siguientes se centran en el marco teórico y la implementación de la solución propuesta. Por último, en el Capítulo 10 se exponen los resultados obtenidos y en el 11 se extraen conclusiones del trabajo realizado. Esta estructura facilita una aproximación metódica y exhaustiva a los diferentes aspectos del problema, ofreciendo una perspectiva clara de las metodologías utilizadas y los avances logrados en el ámbito del control de UAVs con carga suspendida. De esta forma, se espera contribuir notablemente al desarrollo de soluciones más eficientes y efectivas en este campo de creciente relevancia tecnológica y social.The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is gaining increasing significance across various fields. One of the most valuable applications of this technology is the transportation of suspended loads, enabling the safe and efficient movement of objects to hard-to-reach locations. This makes it particularly useful for providing assistance in emergency situations, delivering essential supplies to remote regions, and facilitating rapid distribution services in urban areas. However, this approach presents significant challenges related to the coordination and control of multiple UAVs, the stability of the load during transport, and responsiveness to external disturbances that may impact their operation. This project focuses on addressing the problem of suspended load transportation using multiple UAVs by leveraging various machine learning-based approaches. The aim is to propose solutions to the limitations of this application while maximizing its potential capabilities. The document is structured as follows: Chapter 2 describes the problem, analyzing current limitations and posing a research question that will guide the project's development. Chapter 3 presents the state of the art, exploring previous works and existing solutions in specialized literature. Chapters 4 and 5 provide the project's justification and its social impact, as well as defining the specific objectives to be achieved. Subsequent chapters focus on the theoretical framework and the implementation of the proposed solution. Finally, Chapter 10 outlines the results obtained, and Chapter 11 draws conclusions from the work conducted. This structure facilitates a methodical and comprehensive approach to the various aspects of the problem, offering a clear perspective on the methodologies employed and the advancements achieved in the field of UAV control for suspended load transportation. In this way, the project aims to make a significant contribution to the development of more efficient and effective solutions in this area of growing technological and social importance.Ingeniero ElectronicoPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería ElectrónicaFacultad de Ingeniería ElectrónicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Estrategia de Control Basada en Aprendizaje de Máquina para el Transporte de Carga Suspendida Usando Múltiples Robots Aéreos No TripuladosUAVArtificial Neural NetworkANNUnmanned Aerial VehiclePIDModel Reference Adaptive ControlMRACDroneSuspended LoadRobotic SwarmRobotics ControlIngenieríaIngeniería electrónicaTransporte de cargaVANTPIDVehículo Aéreo No TripuladoControl Adaptativo Basado en un Modelo de ReferenciaEnjambre robóticoRobóticaTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáB. 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