Plataforma de robótica móvil para experimentos a través del sistema operativo de robots (ros): desarrollo de la tarjeta de tiempo real

Abstract

El campo de la robótica comprende un sinnúmero de tecnologías y sistemas para su operación y control. En la actualidad se pueden encontrar sistemas robóticos con mecanismos cada vez más complejos, capaces de realizar tareas que antes eran inalcanzables por robots convencionales. La rama de la robótica que más ha evolucionado en los últimos años es la robótica móvil. Los robots móviles son máquinas capaces de trasladarse en cualquier ambiente sin fijarse a una sola ubicación física. Además, realizan movimientos complejos que son realizados en tiempo real, que ocurren con una planificación predecible y que deben ser realizados en un plazo de tiempo definido.[1] En la Universidad Técnica del Norte no se han desarrollado aún herramientas de robótica móvil que permitan visualizar, comprender y aplicar las teorías y fundamentos de las asignaturas de robótica y sistemas de control. En base a los aspectos antes mencionados nace la idea de realizar este trabajo titulado “Plataforma de Robótica Móvil para experimentos a través del Sistema Operativo de Robots (ROS): Desarrollo de la Tarjeta de Tiempo Real” mismo que se realizó con fines educativos para aportar al área de Ciencias Aplicadas de la Universidad. La conexión de sistemas integrados en tiempo real a ROS es una forma de aprovechar las capacidades de nivel superior de este meta-sistema operativo. Para la elaboración del presente proyecto se realizó la implementación del robot móvil a través de la plataforma robótica (ROS) que provee librerías, aplicaciones visuales de software y herramientas de comunicación. Éste fue ejecutado en un ordenador con aplicaciones de código abierto. Para la parte del sistema de tiempo real se empleó un microcontrolador y un sensor ultrasónico que están comunicados por nodos al ordenador. El presente trabajo abarca los procesos de desarrollo, implementación y ejecución de un sistema de tiempo real en un robot móvil, su funcionalidad se centra en la utilización de hardware de fácil accesibilidad y software de tecnología abierta. Se aplicaron conocimientos relacionados con control, robótica, y programación, adquiridos a lo largo de la carrera. Como resultado se obtuvo un sistema funcional, flexible y capaz de incrementar los conocimientos de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Mecatrónica además de dar a conocer las nuevas tecnologías que se están generando en el mundo. Con la culminación de este proyecto se dejarán sentadas las bases para posteriores estudios en el área de robótica, con el fin de promover nuevos