Robots Móviles

Una Introducción a los Robots Móviles

Il Bambino
piu.avanti.hs@gmail.com

Año 2008

Una introducción a los robots móviles

Prefacio
El presente trabajo está dirigido a aquellos profesionales y estudiantes avanzados de ingeniería que desean tener un primer contacto con la robótica móvil. El mismo no intenta ser una obra autocontenida, por el contrario, solo brinda lineamientosbásicos sobre tres aspectos importantes de la robótica móvil: el diseño mecánico, el sistema sensorial, algunas estrategias de navegación para evitar obstáculos y los fundamentos matemáticos de diversos modelos matemáticos (cinemáticos y dinámicos) de los robots móviles tipo uniciclo, que ubicarán al lector en la problemática de la robótica móvil y en diversas soluciones posibles que se puedenprofundizar a partir del material bibliográfico referenciado. La obra está organizada de la siguiente manera: En el capítulo 1 se realiza una breve introducción a la problemática de la robótica móvil desde sus comienzos y como ha sido su evolución hasta los tiempos actuales, ubicando a la robótica móvil en el contexto de la robótica en general. Se brindan algunos ejemplos de robots móvilescomerciales que intentan motivar la imaginación del lector. En el capítulo 2 se hace un análisis de las características mecánicas de un robot móvil con sus ventajas y desventajas. Empezando desde los tipos de ruedas hasta llegar a los tipos de sistemas de tracción y dirección, destacando sus principales ventajas. En el capítulo 3 se desarrolla las características sensoriales de un robot móvil desdela problemática del posicionamiento y las posibles estrategias para resolver este problema. Se desarrollan desde los simples sistemas odométricos hasta sistemas de posicionamiento más complejos como los basados en balizas. En el capítulo 4 se describen diversas estrategias de navegación para evitar obstáculos empleando sensores de ultrasonido, telemetro láser y visión artificial. Sin entrar endetalles matemáticos sobre los algoritmos se describe detalladamente el funcionamiento de cada uno de ellos. Finalmente, el capítulo 5 desarrolla con cierta profundidad cuatro modelos matemáticos de robots móviles (dos cinemáticos y dos dinámicos) que le serán de gran utilidad al lector deseoso de simular alguna estrategia de control. Cada modelo va acompañado de un minucioso desarrollomatemático para facilitar la comprensión del lector.

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a mi esposa Cristina a mis hijos Massimo, Vittorio y Matteo por el tiempo que a regañadientes me prestaron

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Una introducción a los robots móviles

Índice temático
Prefacio ____________________________________________________________

________________ ii Índice temático____________________________________________________________

__________ iv Índice de figuras ____________________________________________________________

_________ vi

1. Preliminares ____________________________________________________________

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1.1. Introducción general ________________________________________________________ 1 1.2. Breve historia ____________________________________________________________

__ 1 1.3.Clasificación de los robots ____________________________________________________ 2 1.4. Aplicaciones de robots móviles ________________________________________________ 7 1.5. Robots móviles y robótica.___________________________________________________ 11

2. Morfología de los robots móviles ____________________________________________ 16
2.1. Tipos de entornos en el que opera el robot móvil________________________________ 16 2.2. Tipos de sistemas de locomoción______________________________________________ 17 2.3. Tipos de ruedas ___________________________________________________________ 18 2.4. Disposición de las ruedas____________________________________________________ 19
2.4.1. Robot omnidireccional ________________________________________________________ 2.4.2. Uniciclo...