Diseño y construcción de un prototipo de plataforma robótica zoomórfica teleoperada de seis extremidades con dieciocho grados de libertad para la exploración o inspección de terrenos no estructurados

Abstract

El presente proyecto expone el diseño y construcción de un prototipo de plataforma robótica zoomórfica de seis extremidades con dieciocho grados de libertad, capaz de desplazarse sobre superficies no estructuradas por control tele-operado, mediante un joystick o desde un ordenador por medio de una interfaz gráfica. Inicialmente, se establecieron los alcances del proyecto y se recopiló información sobre trabajos ya realizados en la misma temática. De acuerdo a los diversos requerimientos para el diseño se establecieron características técnicas a conseguir mediante la implementación de elementos adecuados. Se realiza el modelamiento correspondiente para la locomoción del robot mediante el análisis de su cinemática y dinámica, garantizando su correcta traslación y evitando sobrecargas en los actuadores. Se diseñan las extremidades de acuerdo a la morfología insectoide, las cuales constan de tres miembros, denominados: coxa, fémur y tibia; correspondientes a los tres grados de libertad que posee cada extremidad. La programación de las secuencias de caminata se encuentra almacenada en la tarjeta de control del robot que se conecta inalámbricamente a los controladores, por medio de módulos XBee asignados a una misma red, y la cámara se enlaza a la interfaz, elaborada en software libre, por medio de un router. De las pruebas realizadas se obtuvo que el robot puede desplazarse sobre terrenos regulares en todos sus tipos de caminata, mientras que, en superficies áridas-rocosas y orgánicas solo mediante el tipo de caminata de paso de trípode; y también se traslada sobre pendientes de hasta 20°.