Diseño Mecanisco De Un Robot Omnidireccional

Proyecto de grado Control y Comportamiento de Robots Omnidireccionales

Diseño Mecánico de un Robot Omnidireccional
Santiago Martínez, Rafael Sisto

pgomni@ng.edu.uy http://www.ng.edu.uy/~pgomni

Tutor

Gonzalo Tejera

Cotutores

Facundo Benavides, Santiago Margni

Versión 1.1

Instituto de Computación Facultad de Ingeniería - Universidad de la República Montevideo - Uruguay 8de agosto de 2009

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Resumen
En este documento se describe la construcción de un robot omnidireccional utilizado en este proyecto de grado. Se describen las características técnicas consideradas para la estructura del robot así como la elección de las ruedas. En lo referente a la estructura del robot, se detallan las consideraciones técnicas y decisiones tomadas. Respecto a lasruedas, se realizan comparaciones, tanto técnicas como económicas, con otros tipos de ruedas y se explican las caracterícas consideradas para determinar la utilización de las ruedas elegidas.

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Índice
1. Introducción 2. Estructura principal 3. Elección de ruedas 4. Control del Robot 9 11 13 15

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Índice de guras
1. 2. 3. 4. 5. 6. Disposición de las ruedas en el robot. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Robot creado con kit Lego Mindstorms NXT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Robot creado con Lego Digital Designer[3]. Vista en perspectiva (izquierda) y vista superior (derecha). Conguraciones de tres y cuatro ruedas en los robots. [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruedasomnidireccionales utilizadas para la construcción del robot. Vista de perspectiva (izquierda), vista lateral (centro) y vista superior (derecha).[5] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruedas de la empresa Kornylak. A la izquierda una rueda simple, a la derecha, aplicación de estas ruedas[2]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 11 12 12 13 14 14

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1. Introducción
Para utilizar el sistema implementado, se construyó un robot que sería utilizado para observar el comportamiento en el mundo físico. Se debió considerar las herramientas de construcción a utilizar así como las dimensiones de éste y la comunicación con el sistema. Estos aspectos se consideraron de forma general ya que el n del proyecto es laimplementación del sistema de control y planicación de trayectorias para robots omnidireccionales, no siendo el aspecto mas importante la construcción del robot físico. Se detallarán las herramientas utilizadas así como las componentes más importantes para poder realizar los desplazamientos omnidireccionales: las ruedas. Tal como se vio en [6], se necesitan ruedas de determinados tipos para poderrealizar los desplazamientos buscados. Dentro estos tipos, de los que se excluyen los de las Ruedas de tipo Automóvil, se estudiaron tanto las Ruedas Convencionales como las Especiales. Ya se explicó en [6] que si bien las Ruedas Convencionales permiten realizar movimientos omnidireccionales, se necesita un tiempo para posicionar las ruedas en el sentido del desplazamiento. Por otro lado, lasRuedas Especiales permiten realizar los movimientos omnidireccionales de forma directa. En este documento se detallarán las distintas Ruedas Especiales estudiadas y consideradas así como las componentes de ellas que fueron tomadas en cuenta para seleccionar las que se utilizarían en el proyecto. Este documento comienza describiendo la estructura principal que se utilizó para la construcción del robot,luego se describe la decisión de las ruedas a utilizar y nalmente los cálculos necesarios para el control del robot construido.

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2. Estructura principal
En esta sección se presentará la estructura del robot omnidireccional diseñado para realizar pruebas con el n de validar las ventajas y desventajas de robots omnidireccionales en general. Para el diseño de este robot se...