Vehículos No Tripulados
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Vehículos no tripulados Aplicaciones de la robótica
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Vehículos
no tripulados
Aplicaciones de la robótica
Vehículos terrestres
no tripulados
Unmanned Ground Vehicles
(UGV)
Vehículos no tripulados
Concepto: Cualquier equipo mecánico móvil que pueda transportar un objeto o sistema con cierto grado de autonomía
La forma del UGV depende de:
• Tarea o aplicación para la que se diseña
• Razones específicas por las que se selecciona: peligrosidad del medio
ambiente, requerimientos de fiabilidad, espacio de trabajo, etc.
• Medio en que ejecutará la tarea: interiores, exteriores, acuáticos, etc.
• Modo de locomoción: Ruedas, esteras, patas
• Determinación de la trayectoria del vehículo: Técnica de control
y navegación, etc.
Características de los Sistemas Robóticos
Portables
• Determinación de áreas
peligrosas para el soldado
• Ejecutar misiones de
reconocimiento y
supervivencia (túneles,
alcantarillas, edificios)
• Evitar obstáculos
• Portable
URBOT
Matilda (II)
Ruedas para hielo Porta luces
iRobot
Contra-terrorismo
Inspección de estructuras subterráneas,
tuberías, túneles
Inuktun
Pandora (Carneguie Mellon)
Inspección de vehículos
Inspección de tanques de
almacenamiento de gas (CM)
Robot de seguridad (Pioneer)
•Observación remota
•Detector de movimiento en áreas restringidas
•Situaciones peligrosas: humo y calor
Asistencia a personas con
incapacidad
Video
Asistencia a personas con
incapacidad (I)
Otras aplicaciones
(Carnegie Mellon)
Búsqueda de meteoritosen la Antártida
Búsqueda de minas
Detector de intrusos (seguridad)
kit Lego
Adaptación vehículo radiocontrol
Seguimiento visual
Prototipos de bajo coste
Estrutura de un robot móvil
• Conmutadores
• Encoders
• Sensores ultrasónicos/infrarrojos.
• Sensores láser (LIDAR)
• Cámaras.
• Compás / GPS.
+ Cualquier sensor dedicado
Gyrover
Inspección en zonas nucleares
Fumigación Grandes Áreas
Navegación autónoma (CM)
Recolección
Otras aplicaciones
Módulo de interconexiónEliminación de pinturas
en las paredesMano mecánica
Instituto de Robótica
(Carnegie Mellon)
AMTS Sistema de carga de camiones
Sistema de transporte automatizado
Grand Challenge
Stanley (Universidad de Stanford) Boss (CM)
TerraMax
Otras aplicaciones
Insecto que se desplaza
sobre el agua (CM)
Robot cangrejo
Robótica Industrial
Líneas de producción
Robótica Industrial (I)
Industria del automóvil
Robótica Industrial (II)
Soldadura
Corte
Acabado
Robot bar
Cirugía
Vehículos aéreos
no tripulados
Unmanned Air Vehicle (UAV)
Guiado del UAV
Helicóptero (CM)
Flota de UAV (Robotics Studio)
Redes y
comunicaciones
Tratamiento
de imágenes
Evitar colisión
Sistemas inteligentes
Estabilización
Sistemas empotrados
Ejemplos UAV
Aeronautics: Israel. DefensaPeso: 50 Kg.Autonomía: 10 h
CAMCOPTER: USAPeso: 55 LbsAutonomía: 6 h
Ejemplos UAV (I)
Oficina investigaciones navales: MarinaPeso: 10 Lbs.Autonomía: 1 hEnlace video: 5Km
YAMAHA RMAXPeso: 30 KgAutonomía: 1:30 hIncorpora YACS(Yamaha Altitude Control System)
Pioneer: Marina
AplicacionesMilitares:
• Supervivencia, detección de objetivos, visión en tiempo real del campo de batalla, combate aéreo, suministros logíticos, sensores para guerra química y bacteriológica, dispersión de humo para camuflaje, etc.
Civiles:
• Detección de fuego, pesca comercial, rescate, control de fronteras, vigilancia (ley, áreas rurales), conmutador emergente de comunicaciones, monitorización de autopistas y carreteras, estado del tiempo.
Comerciales:
• Agricultura, pesca, envío de paquetes, petróleo, monitorización de líneas férreas y eléctricas, seguridad aérea, etc.
Predator
US Air Force, US NavyEnlace con Satélite
Dos cámaras de color. Una infrarrojaRadar de apertura sintética
Comunicaciones
Versiones
Vehículo aéreo no tripulado de mediana altitud Para misiones de supervivencia y reconocimiento
Turbopropulsor: Aumento carga útil
Portamisiles Versión para marina
Global Hawk
Aplicaciones espaciales
Aplicaciones espaciales (I)
Aplicaciones espaciales (II)
Otras aplicaciones
Harvard
Vehículo Submarino No
Tripulado
Unmanned Undersea Vehicle (UUV)
Reconocimiento y navegación
Funciones de posicionamiento
y navegación
-Sensores-Comunicaciones submarinas-Comportamiento autónomo
Reconocimiento
y navegación (I)
Otras configuraciones
Adquisición de energía
por celdas solaresSnoopy:
-Cámara
-Luz
-Sensor de profundidad
Doble portador
Hardware Module
log
Mission
Script
.txt
RAUVER HARDWARE
Autopilot Navigation
Script Mission
Manager
SensorsObstacle
Avoidance
Advanced Nav
Target Tracking
SLAM/CML
CAD/CAC
AI
Vehicle OperatorsManual Pilot
Diagnostics
Surface Uplink Module
Pa
ylo
ad
Inte
rfac
e M
od
ule
Payload Systems
Anything you
want
3D MODEL
Hydrodynamic Model Simulated Sensors
Ethernet bus
Ethernet bus
Mission Planning, Monitoring & Data
Analysis
RAUVER PAYLOAD
SURFACE
Payload Modules being Debugged
RAUVER: Architectural Overview (K.Hamilton, 15/09/05)
Surface Comms:
WiFi 802.11b
Neutralización Minas
Sensores magnéticos y acústicos
Vehículo Snorkel
Fuente: RIAI. Vol. 4, Núm. 1, Enero 2007
Ecuaciones dinámicas
)()()( gvvDvvCvM
66xM Matriz de masa e inercia
66)( xvC Matriz de fuerzas centrípetas
66)( xvD Matriz de coeficientes de rozamiento hidrodinámico
6)( g Vector de términos de rotación y peso3 Vector de ángulos de Euler
6 Vector de fuerzas y pares
DOF Avance Lateral Arfada Guiñada Cabeceo Balanceo
Par u [N] w [N] r [Nm]
Vel Vu[m/s] Vv[m/s] Vw[m/s] Vp[rad/s] Vq[rad/s] Vr[rad/s]
Identificación/Recuperación de
objetos submarinos
Marine Sonic Technology:
”Centurion” SeaScan
Inspección de tuberías
Inspección y mantenimiento preventivo
de instalaciones submarinas
Instalaciones subacuáticas: Cables (comunicaciones e Internet)
Tuberías (Gas, combustibles)
Flota de barcos robóticos
Predicciones meteorológicas (CM)
•Temperatura del aire
• Velocidad del viento
• Humedad relativa
• Presión atmosférica
• Cámara panorámica
• Temperatura del mar
• Salinidad
• ….
Integración entre sistemas
