TENTRIX: CONTROL Y SIMULACION

TENTRIX: CONTROL Y SIMULACION

PalmeraLuis Manuel, Villero Edgar Andrés, Martínez Samy.

Universidad Popular del Cesar, Valledupar, Colombia

{lmpalmera04@gmail.com, samymartinez@gmail.com,edgarvillero25@gmail.com}

Resumen: El concepto de simulación, es posible gracias a la programación “offline” del sistema mediante un software específico. Las características de estos simuladores son tan avanzados que permiten ajustar todos los parámetros de los movimientos y las acciones del robot.

Abstract: The concept of simulation is possible by programming "offline" system using specific software. The characteristics of these simulators are so advanced that adjust all parameters of the movements and actions of the robot.

Palabras Claves: Robótica móvil, simulación, control, Robots.

INTRODUCCION

En la industria moderna donde se está llevando a cabo la automatización, generalmente se utiliza con los robots de accionamiento eléctrico debido a su bajo peso y respuesta rápida a las demandas hechas sobre ellos. Sin embargo, están limitando su baja capacidad de manipular grandes cargas, una situación que se abre un espacio para la aplicación de robots hidráulicos en los casos en que los requisitos de manipulación de cargas pesadas son los requerimientos diarios.

Este trabajo es un estudio sobre la aplicabilidad de la simulación trayectorias de un robot hidráulico y su validación por la programación de las trayectorias en el manipulador objetos. [5] 

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

Actualmente, desde hace años se busca formas de simular el comportamiento humano en sistemas robóticos. Uno de los obstáculos principales con los que se topan reside en controlar la interacción entre el movimiento y la visión, pues no resulta aún sencillo lograr una percepción espacial precisa y una coordinación visomotora fluida. [7]

PROPOSITO DEL PROYECTO

La robótica se encuentra actualmente como un área de la tecnología que nos permite automatizar muchos procesos en el ámbito industrial. Los robots así mismo, en la actualidad se utilizan para emular actividades de limpieza de plantas industriales y edificios. En este proyecto, pretendemos investigar sobre la capacidad de emulación humana de los robots y simular la enseñanza de que el robotagarre uno objeto de forma sincronizada, coordinada y en equipo con otros robots.

Específicamente, en este trabajo se desarrollara un simulador donde el robot tendrá un entorno para sostener objetos, y con esto llevan a cabo tareas virtuales en el modo de tres dimensiones, lo que permitiría a los usuarios obtener un estudio completo de los movimientos del robot. [6] 

SOFTWARE A UTILIZAR

Unity es una plataforma de desarrollo flexible y poderoso para crear juegos y experiencias interactivos 3D y 2D multiplataforma. Es un ecosistema completo para todo aquel que busque desarrollar un negocio a partir de la creación de contenido de alta gama y conectarse con sus jugadores y clientes más fieles y entusiastas. [1]

METEDOLOGIA

Puesto que una simulación es principalmente un producto software, se puede utilizar para su desarrollo todas las metodologías típicas de desarrollo de software.

Los diferentes tipos de metodologías se pueden englobar en dos grupos:

• Clásicas: pretenden planificar el desarrollo al inicio, intentando minimizar las modificaciones durante el desarrollo del software. Ejemplo: Waterfall.
• Agiles: se adaptan a los cambios que puedan surgir durante el desarrollo. Ejemplos: eXtreme Programming (XP) y Scrum. [5]

INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA)

La inteligencia artificial de los distintos elementos de una simulación de robot es siempre lo más difícil de programar por razones obvias. Dotar a un robot virtual de un comportamiento que pueda parecer inteligente es un trabajo laborioso y requiere unos conocimientos de programación y matemáticas bastante avanzados.

Por suerte Unity 3D incorpora una herramienta que facilita bastante este trabajo, el NavMesh; es un componente que se le puede asignar a cada objeto del simulador. Una vez asignado, se le pasa al objeto (en nuestro caso, el obstáculo) una lista de posiciones ordenadas a gusto del programador. El GameObject empezara a dirigirse de manera ordenada a cada una de las posiciones indicadas, rodeando los obstáculos que encuentre, y que hayamos previamente como obstáculos. [1]

[pic 1]

Figura 2. NavMesh, Re direcciona hacia la siguiente posición. Fuente  UNITY 3D

EL PAPEL DE LA ELECTRONICA EN LA ROBOTICA

Los robots son máquinas mecatrónicas, es decir, son una combinación de piezas mecánicas y componentes eléctricos y electrónicos. Estos últimos brindan la infraestructura para que el robot sea inteligente, pueda “aprender” y realizar nuevas tareas de forma rápida, segura y haga el monitoreo de su funcionamiento.

Los principales componentes electrónicos típicos en un robot industrial son:

• Unidad central de procesamiento (CPU): puede ser un microprocesador o micro controlador, que trata de ser el cerebro del sistema.
• Memoria: se encarga de almacenar los programas que ejecuta el procesador y los datos que se pueden obtener durante el proceso.
• Controladores de los motores (DRIVERS): son los traductores entre el procesador y los motores. Cada motor tiene un driver que recibe las instrucciones enviadas por el procesador. [8]

ARQUITECTURA DE UN SISTEMA ROBOT

[pic 2]

Figura 1. Diagrama de bloques de una arquitectura básica de un robot [4]

Este esquema básico es el utilizado en la arquitectura de software propuesta en el simulador UNITY 3D.

• Usuario: define la tarea que va realizar el robot y la supervisa.
• Robot: conforma básicamente el hardware y software del sistema. A su vez consta de:

Sensores: elementos que perciben señales del ambiente y la convierten en información.

Algoritmos de control: estructura computacional formada por diversos módulos interconectados y cuya función es garantizar el cumplimiento de las tareas.

Actuadores: elementos electro-mecánicos que generan el desplazamiento del robot.

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