Desarrollo de un prototipo de inspección y transporte con base en la teoría de robótica de enjambres
En este documento se pretende presentar una solución a nivel de Hardware al problema de transporte colectivo de objetos. Muchos trabajos se han centrado en analizar este problema desde un punto de vista algorítmico. Se han propuesto como resultado diferentes maneras de realizar esta tarea, pero siem...
- Autores:
-
Villamil Romero, Andrés Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/39885
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/39885
- Palabra clave:
- Robots
Inteligencia de enjambre
Cinemática de la maquinaria
Ingeniería
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En este documento se pretende presentar una solución a nivel de Hardware al problema de transporte colectivo de objetos. Muchos trabajos se han centrado en analizar este problema desde un punto de vista algorítmico. Se han propuesto como resultado diferentes maneras de realizar esta tarea, pero siempre contando con un hardware sobre el cual implementar dichos algoritmos, o utilizando software de simulación especializado. En este proyecto se describe una solución de hardware para un enjambre de robots capaces de realizar transporte colectivo de objetos. Estos robots, en principio, corresponden a agentes que, individualmente, no pueden resolver tareas complicadas pero que, cooperando entre ellos, logran un mejor desempeño mecánico. El prototipo fue desarrollado utilizando impresión 3D como principal técnica de manufactura. Se propuso también una forma alternativa de desplazamiento con el fin de variar el comúnmente utilizado robot diferencial. Esto, para evaluar el comportamiento de una cinemática más simple y por ende un costo computacional menor. Adicionalmente, se propone un posible algoritmo de funcionamiento basado en una máquina de estados y un conjunto de behaviors, que permiten al robot llevar a cabo el transporte de objetos colectivo. También, se presentan algunas posibles soluciones a problemas de comunicación y reconocimiento de áreas. Finalmente, se realiza un resumen bibliográfico respecto a cada aspecto importante en el algoritmo de transporte de objetos colectivo |
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Se han propuesto como resultado diferentes maneras de realizar esta tarea, pero siempre contando con un hardware sobre el cual implementar dichos algoritmos, o utilizando software de simulación especializado. En este proyecto se describe una solución de hardware para un enjambre de robots capaces de realizar transporte colectivo de objetos. Estos robots, en principio, corresponden a agentes que, individualmente, no pueden resolver tareas complicadas pero que, cooperando entre ellos, logran un mejor desempeño mecánico. El prototipo fue desarrollado utilizando impresión 3D como principal técnica de manufactura. Se propuso también una forma alternativa de desplazamiento con el fin de variar el comúnmente utilizado robot diferencial. Esto, para evaluar el comportamiento de una cinemática más simple y por ende un costo computacional menor. Adicionalmente, se propone un posible algoritmo de funcionamiento basado en una máquina de estados y un conjunto de behaviors, que permiten al robot llevar a cabo el transporte de objetos colectivo. También, se presentan algunas posibles soluciones a problemas de comunicación y reconocimiento de áreas. Finalmente, se realiza un resumen bibliográfico respecto a cada aspecto importante en el algoritmo de transporte de objetos colectivoIn this document, I will present a hardware robotic solution to the problem of collective transport. Many researches in this field have studied the problem in an algorithmic and software way, using an already created hardware platform or a simulation software. This project aims to develop, design and implement a hardware solution based on swarm robotics. A swarm of robots consists on many simple and inefficient individuals that cannot solve the problem by their own, but in groups and cooperating between them, they have all the resources required to achieve the goal. The prototype consists of three robots that can individually move to a desired point, find obstacles or targets on the work field, avoid them, push objects and self-assemble with other individuals to push heavier objects. In this document, I present the design process to manufacture these robots and the results of some task developed by them. This is a project to have a Mechanical engineering undergraduate degree so I will emphasize more in mechanical performance of the robots. However, I will study the algorithms to achieve other tasks like area coverage or communication. Finally, the robots was manufactured using 3D printing techniques. They have a non-conventional locomotion mechanism that reduce their size and make their control easy. Additionally, they use magnets as self-assembling mechanism and have a geometry that allows them efficient utilization of the available space. Furthermore, a control based on a state machine and behaviours was implemented.Ingeniero MecánicoPregrado81 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Mecánicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaDesarrollo de un prototipo de inspección y transporte con base en la teoría de robótica de enjambresTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPRobotsInteligencia de enjambreCinemática de la maquinariaIngenieríaPublicationTHUMBNAILu807361.pdf.jpgu807361.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6646https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/06307bd6-928c-40cc-9248-5349be1c09c8/downloadb66add1b4475321b1a07d8a351953b64MD55ORIGINALu807361.pdfapplication/pdf4864772https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/201aa998-138e-4a24-ac68-edb16f9fff3b/download618b73676a0128424ceb763f6a3be0b3MD51TEXTu807361.pdf.txtu807361.pdf.txtExtracted texttext/plain129425https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/cae6990c-9901-4fe1-ad85-dc455924b475/download41f32673a5e00ca1d828c342166e85f9MD541992/39885oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/398852023-10-10 15:38:53.567https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |