Sistema de navegación para robot de exploración empleando un controlador Pixhawk
En este proyecto de grado se implementó un sistema de navegación y evasión de obstáculos para un robot móvil tipo Ackerman. Se empleó un carro a control remoto como base del proyecto y se integró con un controlador Pixhawk. La implementación se lleva a cabo en varias etapas importantes. En primer lu...
- Autores:
-
Muñoz Correa, Santiago
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/73374
- Palabra clave:
- Robot móvil
Navegación
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Pixhawk
Ingeniería
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En este proyecto de grado se implementó un sistema de navegación y evasión de obstáculos para un robot móvil tipo Ackerman. Se empleó un carro a control remoto como base del proyecto y se integró con un controlador Pixhawk. La implementación se lleva a cabo en varias etapas importantes. En primer lugar, se adapta el modelo base para poder ubicar y fijar los componentes requeridos para la operación integral del controlador junto con sus periféricos. Posteriormente, se realiza una configuración detallada del controlador Pixhawk a través del programa Mission Planner para aprovechar todas las funcionalidades que provee. Después se realiza la caracterización del sensor de distancia Tf-Luna y el módulo Ublox Neo M8N para poder proceder con los modos de navegación. Se implementa la navegación por puntos de ruta utilizando el planeador de misiones y sus distintas opciones. Luego se agregan las funciones de evasión de obstáculos y planeación de trayectoria. Finalmente, se realizan distintas pruebas de validación para probar el rendimiento del sistema, empleando obstáculos estáticos, dinámicos y escenarios con configuraciones variadas. |
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DARPA, "DARPA Subterranean Challenge", DARPA, Disponible en https://www.darpa.mil/program/darpa-subterranean-challenge Topolsky D, et al., "Development of a Mobile Robot for Mine Exploration", 2022, doi: 10.3390/pr10050865 C. Cao et al., "Autonomous Exploration Development Environment and the Planning Algorithms", 2022 International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Philadelphia, PA, USA, 2022, pp. 8921-8928, doi: 10.1109/ICRA46639.2022.9812330. S. Umakarthikeyan, K. Ram Kumar and S. Priyadharshini, "Modelling and Simulation of Fast Autonomous Exploration and Mapping System for GPS Denied Unknown Environment Using ROS", 2022 IEEE 7th International Conference on Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE), MANGALORE, India, 2022, pp. 230-235, doi: 10.1109/ICRAIE56454.2022.10054265. Suárez Sanmiguel, L, "Diseño e implementación de sistema de navegación autómata con funciones de mapeo", Dpto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes, Colombia, 2022. Disponible en http://hdl.handle.net/1992/59328 Florián Cruz, M, "Sistema motion planning para robot móvil basado en planeación de ruta y evasión de obstáculos", Dpto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes, Colombia, 2022. Disponible en http://hdl.handle.net/1992/53611 PX4 Autopilot, "Pixhawk Series", Ardupilot, Disponible en https://docs.px4.io/main/en/flight_controller/pixhawk_series.html Ardupilot, "Ardupilot Documentation", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/ardupilot/ Ardupilot, "Rover", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/ Ardupilot, "Mandatory Hardware Configuration", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/docs/rover-code-configuration.html Ardupilot, "Mission Planning", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/docs/common-mission-planning.html Ardupilot, "Object Avoidance", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/docs/common-object-avoidance-landing-page.html Ardupilot, "Mission Planner Simulation", Ardupilot. Disponible en https://ardupilot.org/planner/docs/mission-planner-simulation.html#mission-planner-simulation Ublox, "NEO-M8 series Datasheet", Ublox, Disponible en https://content.u-blox.com/sites/default/files/NEO-M8-FW3_DataSheet_UBX-15031086.pdf Benewake, "TF-Luna Datasheet", Benewake, Disponible en https://en.benewake.com/DataDownload/index.aspx?pid=20&lcid=21 |
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Después se realiza la caracterización del sensor de distancia Tf-Luna y el módulo Ublox Neo M8N para poder proceder con los modos de navegación. Se implementa la navegación por puntos de ruta utilizando el planeador de misiones y sus distintas opciones. Luego se agregan las funciones de evasión de obstáculos y planeación de trayectoria. 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Cao et al., "Autonomous Exploration Development Environment and the Planning Algorithms", 2022 International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Philadelphia, PA, USA, 2022, pp. 8921-8928, doi: 10.1109/ICRA46639.2022.9812330.S. Umakarthikeyan, K. Ram Kumar and S. Priyadharshini, "Modelling and Simulation of Fast Autonomous Exploration and Mapping System for GPS Denied Unknown Environment Using ROS", 2022 IEEE 7th International Conference on Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE), MANGALORE, India, 2022, pp. 230-235, doi: 10.1109/ICRAIE56454.2022.10054265.Suárez Sanmiguel, L, "Diseño e implementación de sistema de navegación autómata con funciones de mapeo", Dpto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes, Colombia, 2022. 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Disponible en http://hdl.handle.net/1992/53611PX4 Autopilot, "Pixhawk Series", Ardupilot, Disponible en https://docs.px4.io/main/en/flight_controller/pixhawk_series.htmlArdupilot, "Ardupilot Documentation", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/ardupilot/Ardupilot, "Rover", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/Ardupilot, "Mandatory Hardware Configuration", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/docs/rover-code-configuration.htmlArdupilot, "Mission Planning", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/docs/common-mission-planning.htmlArdupilot, "Object Avoidance", Ardupilot, Disponible en https://ardupilot.org/rover/docs/common-object-avoidance-landing-page.htmlArdupilot, "Mission Planner Simulation", Ardupilot. 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