Diseño de un Rover Esférico Impulsado por Péndulo y Giroscopio de Momento de Control para Exploración Planetaria
Autores: Melchiorre, Matteo; Colamartino, Tommaso; Ferrauto, Martina; Troise, Mario; Salamina, Laura; Mauro, Stefano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de un Rover Esférico Impulsado por Péndulo y Giroscopio de Momento de Control para Exploración Planetaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Forma esférica
Robots de exploración
Movimiento omnidireccional
Volcaduras
Diseño
Giroscopios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La forma esférica es un enfoque interesante para desarrollar robots de exploración, o rovers, gracias a su capacidad de asegurar un movimiento omnidireccional y de ser básicamente insensible a posibles vuelcos. Este trabajo tiene como objetivo proponer un diseño detallado novedoso para este tipo de robot y discutir el rendimiento que se puede alcanzar al adoptar esta solución. Así, el trabajo introduce los requisitos asumidos para el diseño del robot y revela el diseño general que se seleccionó, que incluye un péndulo para la transmisión del movimiento y dos giroscopios acoplados para superar obstáculos altos y empinados, como escalones. El artículo resume luego el cálculo del diseño funcional realizado para dimensionar y seleccionar los componentes del sistema. Finalmente, se describe y prueba un algoritmo de control en un modelo multibody completo del robot. Se muestran los resultados en la ejecución de maniobras estándar, como el movimiento en un plano horizontal, así como en la superación de un escalón. Se describe el balance energético del rover y se reportan algunas consideraciones preliminares sobre la planificación de misiones en la discusión final.
Descripción
La forma esférica es un enfoque interesante para desarrollar robots de exploración, o rovers, gracias a su capacidad de asegurar un movimiento omnidireccional y de ser básicamente insensible a posibles vuelcos. Este trabajo tiene como objetivo proponer un diseño detallado novedoso para este tipo de robot y discutir el rendimiento que se puede alcanzar al adoptar esta solución. Así, el trabajo introduce los requisitos asumidos para el diseño del robot y revela el diseño general que se seleccionó, que incluye un péndulo para la transmisión del movimiento y dos giroscopios acoplados para superar obstáculos altos y empinados, como escalones. El artículo resume luego el cálculo del diseño funcional realizado para dimensionar y seleccionar los componentes del sistema. Finalmente, se describe y prueba un algoritmo de control en un modelo multibody completo del robot. Se muestran los resultados en la ejecución de maniobras estándar, como el movimiento en un plano horizontal, así como en la superación de un escalón. Se describe el balance energético del rover y se reportan algunas consideraciones preliminares sobre la planificación de misiones en la discusión final.