Planificación de Movimiento Consciente de Tensión para Robots Atados
Autores: Lima, Rogério R.; Pereira, Guilherme A. S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Planificación de Movimiento Consciente de Tensión para Robots Atados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Planificador propuesto
Tensión del cable
Sistema de gestión de cables
Entorno 2D
Escenarios 3D
Gráfico consciente de la tensión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque de planificación de rutas para robots atados. El planificador propuesto encuentra rutas que minimizan la tensión del cable debido a la interacción entre el cable y los obstáculos y el suelo. El método asume que el cable es gestionado externamente por un sistema de gestión de cables y es tirado por el robot. El planificador se formula inicialmente para robots terrestres en un entorno 2D y luego se extiende a escenarios 3D, donde puede aplicarse a vehículos aéreos y submarinos atados. El enfoque propuesto asume un cable tenso entre dos puntos de contacto consecutivos y el conocimiento del coeficiente de fricción de los obstáculos presentes en el entorno. El método primero calcula el grafo de visibilidad del entorno, en el que cada nodo representa un vértice de un obstáculo. Luego, se construye un segundo grafo, llamado grafo consciente de la tensión, de modo que la interacción cable-entorno, formulada en términos de tensión, se calcula y se utiliza como el costo de las aristas. A continuación, se utiliza un algoritmo de búsqueda en grafos (por ejemplo, Dijkstra) para calcular un camino con tensión mínima, lo que puede ayudar al robot atado a alcanzar distancias más largas al minimizar la tensión requerida para arrastrar el cable en el camino. Este documento presenta simulaciones y un experimento en el mundo real que ilustran las características del método.
Descripción
Este documento presenta un enfoque de planificación de rutas para robots atados. El planificador propuesto encuentra rutas que minimizan la tensión del cable debido a la interacción entre el cable y los obstáculos y el suelo. El método asume que el cable es gestionado externamente por un sistema de gestión de cables y es tirado por el robot. El planificador se formula inicialmente para robots terrestres en un entorno 2D y luego se extiende a escenarios 3D, donde puede aplicarse a vehículos aéreos y submarinos atados. El enfoque propuesto asume un cable tenso entre dos puntos de contacto consecutivos y el conocimiento del coeficiente de fricción de los obstáculos presentes en el entorno. El método primero calcula el grafo de visibilidad del entorno, en el que cada nodo representa un vértice de un obstáculo. Luego, se construye un segundo grafo, llamado grafo consciente de la tensión, de modo que la interacción cable-entorno, formulada en términos de tensión, se calcula y se utiliza como el costo de las aristas. A continuación, se utiliza un algoritmo de búsqueda en grafos (por ejemplo, Dijkstra) para calcular un camino con tensión mínima, lo que puede ayudar al robot atado a alcanzar distancias más largas al minimizar la tensión requerida para arrastrar el cable en el camino. Este documento presenta simulaciones y un experimento en el mundo real que ilustran las características del método.