Control de rotación autónomo de un robot rueda esférica tipo omnidireccional para tareas de desplazamiento.

Abstract

En el presente trabajo de titulación se plantea el desarrollo de un controlador de equilibrio y desplazamiento aplicado a un Robot Rueda Esférica tipo Omnidireccional diseñado y construido en el trabajo de titulación “Investigación de la Locomoción de los Robots Omnidireccionales para el Diseño y Construcción del Prototipo Robot Rueda Esférica para Movimiento en Espacio Reducido”, el cual, tiene como propósito utilizar dicho robot como un banco de pruebas de investigación para encontrar los posibles controladores óptimos, con el fin de mantener su equilibrio y realizar tareas de desplazamiento. El robot rueda esférica tipo omnidireccional está formado de tres partes: el cuerpo, la esfera y el subsistema de propulsión, el mismo que, a su vez está constituido por tres actuadores, que accionan a las ruedas omnidireccionales transfiriendo así el movimiento a la esfera, sobre la cual se establecerá el equilibrio y permitirá el desplazamiento del robot, según su diseño y construcción. Para lograr este objetivo, se desarrolla el modelo matemático, el cual, tomando como referencia las características físicas del robot permite plantear un algoritmo de control óptimo, que cumpla con los estándares establecidos para su funcionamiento. El controlador define las acciones de control para los tres actuadores del robot, en función de las variables de estado: ángulos de inclinación del cuerpo y velocidades de las ruedas; mientras que la MPU se encarga de la medición de los ángulos para mantener el equilibrio del robot, la retroalimentación de las velocidades de los actuadores medidas por los sensores de efecto Hall, generan las acciones necesarias para efectuar el desplazamiento del robot sobre una superficie plana.