Sistema de control de un robot terrestre y un robot aéreo para la realización de operaciones conjuntas

Abstract

[spa] La limitación más importante de los vehículos aéreos multirotor es la reducida duración de su batería. Este trabajo Trabajo Final de Grado (TFG) pretende incrementar la ya considerable versatilidad de estas plataformas robóticas a través de la combinación de lasmismas con plataformas terrestres que las desplazan por el entorno mientras el vuelo no es imprescindible para la realización de la misión.Más concretamente, este TFG ha abordado el control de un cuatrirotor y un robot terrestre omnidireccional de forma que puedan llevar a cabo operaciones conjuntas. Esta solución permite reducir el consumo de batería del cuatrirotor, ya que éste se encuentra en una plataforma situada encima del robot terrestre, el cual posee una gran capacidad de carga, y únicamente vuela cuando es necesario. Además, el hecho de realizar operaciones conjuntas permite al usuario aumentar el número de aplicaciones abordables. Para conseguir este sistema de control, en primer lugar, se ha desarrollado controladores de posición mediante control Proporcional-Integral-Derivativo (PID). Cada robot cuenta con cuatro controladores PID, los cuales se distribuyen de la siguiente forma: uno se encarga del movimiento lineal en el eje X, otro del movimiento lineal en el eje Y, otro del movimiento lineal en el eje Z y otro del movimiento definido por la orientación Ã. Posteriormente, una vez configurados los controladores PID, se ha desarrollado un módulo de ejecución de misiones. Este sistema se encarga de realizar la lectura de un fichero en el cual el usuario indica la misión que quiere que realicen de forma conjunta el robot terrestre y el robot aéreo. Además, también envía la información necesaria a los robots para que se realicen las instrucciones especificadas por el usuario. Finalmente, se ha evaluado el comportamiento del sistema de control a partir de diferentes experimentos. Estos experimentos se dividen en dos bloques: experimentos para evaluar el funcionamiento de los controladores PID y experimentos para evaluar el funcionamiento del módulo de ejecución de misión. Todos los experimentos han sido ejecutados tanto a nivel de simulación (sobre el simulador Gazebo) como sobre los robots reales. Esta memoria reporta los resultados de todos los experimentos realizados, los cuales muestran que se han cumplido los objetivos propuestos en este proyecto, ya que se ha conseguido un sistema de control de robots capaz de permitir la realización de operaciones conjuntas.