Diseño y construcción de un prototipo de robot móvil autónomo de exploración

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dc.contributor.advisorBorras Pinilla, Carlos
dc.contributor.advisorBarrero, Jaime
dc.contributor.authorPineda Quijano, Diego Fernando
dc.contributor.authorPrada Largo, Fredy Alexander
dc.date.accessioned2024-03-03T17:36:20Z
dc.date.available2009
dc.date.available2024-03-03T17:36:20Z
dc.date.created2009
dc.date.issued2009
dc.description.abstractEl objetivo de este proyecto es dotar a la Facultad de Ingenierías Físico - Mecánicas de la Universidad Industrial de Santander, de una plataforma robótica que pueda utilizarse como herramienta de trabajo en un laboratorio de robótica móvil, tanto para la enseñanza y práctica, como para la investigación. El robot se diseñó con base en requerimientos de diseño preestablecidos y clasificados sistemáticamente para cubrir todos los aspectos relacionados con el desempeño esperado del mismo. El diseño CAD fue desarrollado utilizando SolidWorks, los análisis estructurales se hicieron en Ansys Workbench y la manufactura fue asistida por MasterCAM. El diseño de las tarjetas electrónicas fue realizado utilizando Eagle Layout, la programación de las librerías que facilitan el control del robot y los programas de prueba se hicieron en AVR Studio y la configuración del modulo Xbee pro de comunicación inalámbrica se hizo mediante la aplicación XCTU de DigiMaxStream. El resultado es un prototipo de robot móvil explorador con un sistema de locomoción apto para permitir su desplazamiento a través de ambientes externos poco agrestes, con capacidad de superar ciertos obstáculos y alta maniobrabilidad y estabilidad, un sistema de control basado en el microcontrolador ATmega 128 de ATMEL, capaz de recibir y procesar las señales recibidas de sus periféricos a través de buses de comunicación I2C, SPI, puertos de conversión analógica, puertos UART y puerto de expansión y de generar las ordenes al sistema de locomoción. El sistema de control permite la implementación de programas de navegación autónoma gracias a la utilización de un modulo de GPS para posicionamiento, una brújula electrónica para orientación y sensores de ultrasonido e infrarrojo para percepción del entorno. También permite el intercambio de datos entre el móvil y una estación remota de supervisión o control, por medio del modulo Xbee pro de comunicación inalámbrica.
dc.description.abstractenglishThe target of this project is to provide to the Physical - Mechanical Engineering Faculty of the Universidad Industrial de Santander, a robotics platform which can be used like a tool work into a mobile robot laboratory, in teaching, practice and researching. The design of the robot was made based on preestablished design requirements, which were systematically classified to cover all related aspects of the desired performance. The CAD design was developed using SolidWorks, structural analyses were made in Ansys Workbench and the manufacturing was assisted by MasterCAM. Circuit boards were designed using Eagle layout, the programming of the libraries which make easier the control of the robot and the test programs, were made in AVR Studio and the configuration of the Xbee pro, wireless communication module, was made by mean of XCTU, application from DigiMaxStream. The result is a mobile explorer robot prototype, which has the following features: locomotion system to displace throughout outdoors rugged environments, skills to overcome obstacles, high maneuverability and stability. It also has a control system based in ATmega 128 micro controller from ATMEL, which enables the receipting and processing of received data from peripheral systems through communication buses like I2C, SPI, analogic conversion ports, UART ports and expansion port. The control system designed is also able to generate orders to the locomotion system and it lets the implementation of autonomous navigation programs by mean of GPS for positioning, digital compass for orientation and infrared and radar for environment perception. The mobile also has a wireless communication system based in Xbee pro, to interchange data with a remote supervision or control station.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/22687
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectRobótica autónoma
dc.subjectLocomoción
dc.subjectPosicionamiento
dc.subjectOrientación
dc.subjectPercepción de entorno
dc.subjectsensores
dc.subjectcomunicación inalámbrica.
dc.subject.keywordAutonomous robotics
dc.subject.keywordLocomotion
dc.subject.keywordPositioning
dc.subject.keywordOrientation
dc.subject.keywordEnvironment perception
dc.subject.keywordsensors
dc.subject.keywordwireless communication.
dc.titleDiseño y construcción de un prototipo de robot móvil autónomo de exploración
dc.title.englishAutonomous mobile explorer robot prototype, design and manufacturing
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica