Download - Vehículos No Tripulados
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Vehículos
no tripulados
Aplicaciones de la robótica
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Vehículos terrestres
no tripulados
Unmanned Ground Vehicles
(UGV)
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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.
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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
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URBOT
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Matilda (II)
Ruedas para hielo Porta luces
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iRobot
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Contra-terrorismo
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Inspección de estructuras subterráneas,
tuberías, túneles
Inuktun
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Pandora (Carneguie Mellon)
Inspección de vehículos
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Inspección de tanques de
almacenamiento de gas (CM)
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Robot de seguridad (Pioneer)
•Observación remota
•Detector de movimiento en áreas restringidas
•Situaciones peligrosas: humo y calor
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Asistencia a personas con
incapacidad
Video
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Asistencia a personas con
incapacidad (I)
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Otras aplicaciones
(Carnegie Mellon)
Búsqueda de meteoritosen la Antártida
Búsqueda de minas
Detector de intrusos (seguridad)
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kit Lego
Adaptación vehículo radiocontrol
Seguimiento visual
Prototipos de bajo coste
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Estrutura de un robot móvil
• Conmutadores
• Encoders
• Sensores ultrasónicos/infrarrojos.
• Sensores láser (LIDAR)
• Cámaras.
• Compás / GPS.
+ Cualquier sensor dedicado
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Gyrover
Inspección en zonas nucleares
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Fumigación Grandes Áreas
Navegación autónoma (CM)
Recolección
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Otras aplicaciones
Módulo de interconexiónEliminación de pinturas
en las paredesMano mecánica
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Instituto de Robótica
(Carnegie Mellon)
AMTS Sistema de carga de camiones
Sistema de transporte automatizado
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Grand Challenge
Stanley (Universidad de Stanford) Boss (CM)
TerraMax
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Otras aplicaciones
Insecto que se desplaza
sobre el agua (CM)
Robot cangrejo
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Robótica Industrial
Líneas de producción
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Robótica Industrial (I)
Industria del automóvil
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Robótica Industrial (II)
Soldadura
Corte
Acabado
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Robot bar
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Cirugía
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Vehículos aéreos
no tripulados
Unmanned Air Vehicle (UAV)
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Guiado del UAV
Helicóptero (CM)
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Flota de UAV (Robotics Studio)
Redes y
comunicaciones
Tratamiento
de imágenes
Evitar colisión
Sistemas inteligentes
Estabilización
Sistemas empotrados
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Ejemplos UAV
Aeronautics: Israel. DefensaPeso: 50 Kg.Autonomía: 10 h
CAMCOPTER: USAPeso: 55 LbsAutonomía: 6 h
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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
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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.
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Predator
US Air Force, US NavyEnlace con Satélite
Dos cámaras de color. Una infrarrojaRadar de apertura sintética
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Comunicaciones
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Versiones
Vehículo aéreo no tripulado de mediana altitud Para misiones de supervivencia y reconocimiento
Turbopropulsor: Aumento carga útil
Portamisiles Versión para marina
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Global Hawk
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Aplicaciones espaciales
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Aplicaciones espaciales (I)
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Aplicaciones espaciales (II)
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Otras aplicaciones
Harvard
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Vehículo Submarino No
Tripulado
Unmanned Undersea Vehicle (UUV)
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Reconocimiento y navegación
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Funciones de posicionamiento
y navegación
-Sensores-Comunicaciones submarinas-Comportamiento autónomo
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Reconocimiento
y navegación (I)
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Otras configuraciones
Adquisición de energía
por celdas solaresSnoopy:
-Cámara
-Luz
-Sensor de profundidad
Doble portador
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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
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Neutralización Minas
Sensores magnéticos y acústicos
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Vehículo Snorkel
Fuente: RIAI. Vol. 4, Núm. 1, Enero 2007
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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]
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Identificación/Recuperación de
objetos submarinos
Marine Sonic Technology:
”Centurion” SeaScan
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Inspección de tuberías
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Inspección y mantenimiento preventivo
de instalaciones submarinas
Instalaciones subacuáticas: Cables (comunicaciones e Internet)
Tuberías (Gas, combustibles)
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Flota de barcos robóticos
Predicciones meteorológicas (CM)
•Temperatura del aire
• Velocidad del viento
• Humedad relativa
• Presión atmosférica
• Cámara panorámica
• Temperatura del mar
• Salinidad
• ….
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Integración entre sistemas