Diseño de un sistema de control avanzado no lineal para la navegación de un robot móvil articulado con orugas

Abstract

Este documento de tesis, se tiene como objetivo diseñar un sistema de control avanzado no lineal para la navegación de un robot móvil articulado con orugas que incorpore un controlador de seguimiento de trayectorias para la plataforma móvil del robot y otro para el sistema de articulaciones. Actualmente, la aplicación de los robots móviles con orugas de manera autónoma se mantiene como un desafío. Este trabajo propone abordar dicho desafío mediante el diseño de un sistema de control avanzado no lineal para un robot articulado con orugas. Para alcanzar este objetivo, se realiza el modelo cinemático de tanto la plataforma móvil como de su sistema de articulaciones. Seguidamente, se presenta la simulación del modelo, siendo Gazebo el software seleccionado. Dicha simulación se valida comparando sus resultados con los obtenidos a partir del modelo matemático. Posteriormente, se diseñan y comparan dos controladores para la plataforma móvil, uno del tipo Backstepping y otro del tipo Feedback Linearization. Para el sistema de articulaciones, se diseñan y comparan un controlador del tipo Gain Scheduling y otro basado en lógica difusa. Los resultados los controladores se evalúan considerando se precisión, tiempo de respuesta y respuesta ante perturbaciones. Se elige el controlador Backstepping para la plataforma móvil, y el controlador Gain Scheduling para el sistema de articulaciones. Finalmente, se concluye con una propuesta de implementación del sistema de control en una computadora embebida, con las consideraciones para integrarlo a un robot.