Sistema de teleoperación para un robot móvil diferencial de carga en entornos no estructurados
En este documento se detallan los métodos y procedimientos implementados para la puesta en marcha de un robot móvil tipo oruga, y el diseño e implementación de un sistema Mecatrónico que brinde en este los dos primeros niveles de autonomía en operación, que corresponden a la teleoperación y el modo...
- Autores:
-
Alarcón Montañez, Santiago Alexander
Jaimes Palacios, Sergio Antonio
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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En este documento se detallan los métodos y procedimientos implementados para la puesta en marcha de un robot móvil tipo oruga, y el diseño e implementación de un sistema Mecatrónico que brinde en este los dos primeros niveles de autonomía en operación, que corresponden a la teleoperación y el modo seguro. Para ello se hace un repaso por las distintas etapas desde las pruebas y estimación de consumo de los motores, las adecuaciones mecánicas, el diseño y construcción de los circuitos eléctricos, el desarrollo de la interfaz y la validación de todos los sistemas implementados. |
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Para ello se hace un repaso por las distintas etapas desde las pruebas y estimación de consumo de los motores, las adecuaciones mecánicas, el diseño y construcción de los circuitos eléctricos, el desarrollo de la interfaz y la validación de todos los sistemas implementados.INTRODUCCIÓN 11 1. DESCRIPCIÓN BREVE DEL PROBLEMA 12 2. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 13 3. OBJETIVOS 14 3.1 OBJETIVO GENERAL 14 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 14 4. ESTADO DEL ARTE 15 4.1 ANTECEDENTES 16 5. MARCO TEÓRICO 19 5.1 CULTIVO DEL CAFÉ 19 5.2 ROBOTS RECOLECTORES 20 5.3 COSECHADORA DE CAFÉ OXBO 9220 21 5.4 CARGA DEL FRUTO 22 5.5 PLATAFORMA DE CARGA 22 5.6 ROBOT DIFERENCIAL 24 5.7 MODELO CINEMÁTICO DEL ROBOT DIFERENCIAL 26 5.8 NIVELES DE AUTONOMÍA EN ROBÓTICA MÓVIL 27 5.9 INSTRUMENTACIÓN PARA LA NAVEGACIÓN Y CAPTURA DE IMÁGENES 29 6. DESARROLLO 32 6.1 METODOLOGÍA 32 6.2 PLAN DE TRABAJO 33 6.3 ETAPA DE MANTENIMIENTO Y PUESTA A PUNTO 33 6.3.1 Mantenimiento del prototipo 34 6.3.2 Testeo de motores 35 6.4 ESTIMACIÓN DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN 36 6.4.1 Análisis y estimación de consumo de los motores 37 6.4.2 Evaluación de los controladores del prototipo 38 6.4.3 Selección de la fuente de alimentación 40 6.4.4 Módulo indicador de batería 42 6.4.5 Adquisición de la batería 46 6.4.6 Selección del cableado eléctrico 46 6.5 ADECUACIONES MECÁNICAS 47 6.5.1 Plataforma de carga 47 6.5.2 Mejoras a la tracción del prototipo 51 6.5.3 Mejoras al sistema de tensión de las orugas 52 6.6 ETAPA DE DESARROLLO ELECTRÓNICO 53 6.6.1 Teleoperación del prototipo 53 6.6.2 Módulos de navegación 54 6.6.3 Módulos transceptores de radiofrecuencia LoRa 56 6.6.4 Módulos transceptores WiFi 57 6.6.5 Placa de desarrollo para el circuito de transmisión 57 6.6.6 Placa de desarrollo para el circuito de recepción 58 6.6.7 Diagrama de funcionamiento del prototipo 59 6.6.7 Diseño del circuito transmisor y receptor de datos 60 6.7 DESARROLLO Y DISEÑO DE LA INTERFAZ 61 6.7.1 Módulos para la retroalimentación de video y localización del prototipo 61 6.7.2 Diseño del circuito de retroalimentación de video y localización del prototipo 63 6.7.3 Modo seguro 65 7. RESULTADOS Y EVIDENCIAS 66 7.1 CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO DE TELEOPERACIÓN DEL ROBOT MÓVIL 66 7.2 CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO RECEPTOR PARA EL ROBOT MÓVIL 67 7.3 INTEGRACIÓN DEL PANEL DE CONTROL EN EL ROBOT MÓVIL 68 7.4 CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO DE TRANSMISIÓN DE VIDEO 68 7.5 CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO TRANSMISOR DE DATOS DEL PROTOTIPO 70 7.6 CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO RECEPTOR DE DATOS Y VIDEO 71 7.7 DESARROLLO DE LA APLICACIÓN IOT 72 7.8 DESARROLLO DE LA INTERFAZ DE TELEOPERACIÓN 72 7.9 ETAPA DE VALIDACIÓN 74 7.9.1 Pruebas en campo del robot móvil 74 7.9.2 Pruebas de alcance de los sistemas de teleoperación 75 7.9.3 Pruebas de integración 76 8. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 77 9. RECOMENDACIONES 78 10. CONCLUSIONES 80 BIBLIOGRAFÍA 81 ANEXOS 85PregradoThis document details the methods and procedures implemented for the start-up of a caterpillar-type mobile robot, and the design and implementation of a mechatronic system that provides the first two levels of autonomy in operation, which correspond to teleoperation and safe mode. For this purpose, a review is made of the different stages from the testing and estimation of motor consumption, the mechanical adaptations, the design and construction of the electrical circuits, the development of the interface and the validation of all the implemented systems.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sistema de teleoperación para un robot móvil diferencial de carga en entornos no estructuradosTeleoperation system for a load differential mobile robot in unstructured environmentsIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicMobile roboticsTeleoperationAutonomyInterfaceManipulators (Mechanism)AutomationSimulation methodsElectric circuitsWireless communication systemsMecatrónicaManipuladores (Mecanismo)AutomatizaciónMétodos de simulaciónCircuitos eléctricosSistemas de comunicación inalámbricaRobótica móvilTeleoperaciónAutonomíaInterfaz(43 Amp) Módulo controlador de motores. 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