Navegación de Diseño de Sistema para un Robot Explorador con Tracción de Tipo de Oruga Continua del Sistema
Autores: Amaya-Pinos, Marco; Urgiles, Adrian; Apolo, Danilo; Vicuña, Julio Andre; Loja, Julio; Lopez, Luis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Navegación de Diseño de Sistema para un Robot Explorador con Tracción de Tipo de Oruga Continua del Sistema
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Mejorar
Precisión
Sistema de navegación
Modelos matemáticos
Controlador PID
Navegación robótica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Dada la creciente necesidad de mejorar la precisión de los robots de exploración, este estudio se centra en el diseño de un sistema de navegación teleoperado para un robot equipado con un sistema de tracción de orugas. El objetivo era mejorar el rendimiento de navegación mediante el desarrollo de modelos matemáticos que describen el comportamiento del robot, los cuales fueron validados a través de mediciones experimentales. El sistema incorpora un gemelo digital basado en ROS (Sistema Operativo de Robots) para configurar los nodos responsables de la navegación teleoperada. Se implementa un controlador PID para cada motor, con cancelación de ceros y polos para lograr dinámicas de primer orden, y anti-saturación para prevenir la acumulación de error integral cuando no se cumple la referencia. Finalmente, se llevó a cabo una implementación física para validar la funcionalidad del sistema de navegación propuesto. Los resultados demostraron que el sistema aseguraba una navegación precisa y estable, destacando la efectividad del enfoque propuesto en entornos dinámicos. Este trabajo contribuye al avance de la navegación robótica en entornos controlados y ofrece potencial para mejorar los sistemas de teleoperación en escenarios más complejos.
Descripción
Dada la creciente necesidad de mejorar la precisión de los robots de exploración, este estudio se centra en el diseño de un sistema de navegación teleoperado para un robot equipado con un sistema de tracción de orugas. El objetivo era mejorar el rendimiento de navegación mediante el desarrollo de modelos matemáticos que describen el comportamiento del robot, los cuales fueron validados a través de mediciones experimentales. El sistema incorpora un gemelo digital basado en ROS (Sistema Operativo de Robots) para configurar los nodos responsables de la navegación teleoperada. Se implementa un controlador PID para cada motor, con cancelación de ceros y polos para lograr dinámicas de primer orden, y anti-saturación para prevenir la acumulación de error integral cuando no se cumple la referencia. Finalmente, se llevó a cabo una implementación física para validar la funcionalidad del sistema de navegación propuesto. Los resultados demostraron que el sistema aseguraba una navegación precisa y estable, destacando la efectividad del enfoque propuesto en entornos dinámicos. Este trabajo contribuye al avance de la navegación robótica en entornos controlados y ofrece potencial para mejorar los sistemas de teleoperación en escenarios más complejos.