Robotica locomocion

Robótica UNIDAD III
Diseño y Arquitecturas

Diseño y Arquitecturas

Unidad III
III. Diseño y Arquitecturas 3.1 Robótica Móvil 3.1.1 Sistemas de Locomoción 3.1.2 Controlabilidad y Modelos Cinemáticos 3.1.3 Modelos Dinámicos 3.2 Robots Manipuladores 3.2.1 Introducción y Morfologías 3.2.2 Cinemática Inversa y Directa 3.2.3 Velocidad y generación de trayectorias 3.3 Hardware y SistemasEmbebidos 3.4 Sistemas Multi-robots
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Sistemas de Locomoción
Introducción
Existen tres preguntas clave en la robótica móvil: ¿En donde estoy? 2. ¿Hacia donde voy? 3. ¿Cómo llego allá? Para responder a esas preguntas el robot tiene que:
1.
1. 2. 3. 4.

Tener un modelo del ambiente (a priori o construido por el robot). Percibir y analizar el ambiente. Encontrar su posicióndentro del ambiente. Planear y ejecutar su movimiento.

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Sistemas de Locomoción
Aspectos para la navegación autónoma
Representación de Ambiente
1. 2.

Métrica Discreta (cuadrícula métrica) Topológica Discreta (cuadrícula topológica)

Modelado del Ambiente
1. 2.

3.

Datos nativos sensor, (Datos láser, imágenes en escala de gris). Características de bajo nivel(otras características geométricas). Características de alto nivel (puertas, un carro, una torre).

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Esquema general de control de un robot

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Dinámica
Práctica: Mapas y Planeación –Representa el ambiente mediante un mapa de celdas de ocupación –En base a dicho mapa desarrolla un algoritmo para encontrar una ruta de una celda inicial a unafinal en base a programación dinámica –Haz que el robot “ejecute” la ruta encontrada –Prueba tu sistema en diferentes ambientes con diferentes posiciones iniciales y finales

Equipos
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Aplicaciones de robots móviles

Diseño y Arquitecturas

Modelos de Locomoción
1.


Locomoción
Interacción física entre el vehículo y el ambiente, concerniendo con las fuerzasinteractuantes, así como los mecanismos y actuadores que las generan.

2.

   

Los aspectos mas importantes en locomoción son:
Estabilidad
Numero de puntos de contacto Centro de gravedad Estabilización estática / dinámica Inclinación del terreno



Características de contacto

 

Punto de contacto o área de contacto
Angulo de contacto Fricción Estructura Medio (agua, aire,diferentes tipos de tierra) Diseño y Arquitecturas



Tipos de Ambiente
 

Tipos de locomoción encontrados en la naturaleza

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Modelos de Locomoción
•

Mecanismo de caminata de un bípedo
 



No es tan lejano del proceso de rodamiento real. Rodamiento de un polígono con longitud de lados iguales a la longitud del paso. Entre mas pequeños sean lospasos, el polígono tiende mas a la figura del circulo (rueda).

•

Sin embargo, articulaciones de rotación total no fueron hechos explícitamente por la naturaleza.

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Caminar o rodar
1. 2. 3. 4.
•

Numero de actuadores Complejidad estructural Costo en el control Eficiencia energética
Terreno (suelo plano, suelo blando, planos inclinados)

5.
•

Movimiento deinvolucradas

las

masas

•

Caminar / correr incluye movimientos arriba-abajo del centro de gravedad. Algunas perdidas extra.
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Tipos de ruedas

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Tipos de ruedas

Diseño y Arquitecturas

Configuración de ruedas

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Sistemas de locomoción (robots móviles)

Diseño y Arquitecturas

Sistemas delocomoción (robots móviles)

Diseño y Arquitecturas

Conceptos Previos

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Conceptos Previos

Diseño y Arquitecturas

Conceptos Previos

Diseño y Arquitecturas

Locomoción Diferencial

Diseño y Arquitecturas

Locomoción Diferencial

Diseño y Arquitecturas

Diseño y Arquitecturas

Triciclo

Diseño y Arquitecturas

Locomoción Ackerman

Diseño y...