Locomoción. V. Angelica García Vega

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Eduardo Martin Marín
hace 6 años
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1 Locomoción

2 Locomoción

3 Tracción y odometría rotación r Eje y En el caso de una rueda ideal de radio r que gira libremente, la distancia que recorre en un giro está dado por 2πr. Eje x Movimiento en z Eje y En la práctica existen imprecisiones en el cálculo de la distancia derivado de la fricción, la cohesión, Si hay un movimiento en la dirección x hay un deslizamiento lateral

4 El problema de controlar múltiples ruedas CCI CCI centro instantaneo de curvatura o CRI centro instantaneo de rotación, Punto en el que los ejes de rotación coinciden. Para que la plataforma se mueve este CCI debe coincidir con la línea del eje de rotación En este caso, no hay CCI, la plataforma no rodará

5 Los grados de libertad de una plataforma rodante Posición (x, y) Ubicación (pose) Orientación θ

6 Mecanismos rodantes de locomoción Por la forma en que se organiza la tracción y la orientación en los mecanismos de locomoción, éstos se clasifican en: Dirección asíncrona Dirección diferencial Dirección de Ackerman Dirección síncrona Omnidireccional

7 Parámetros de la dirección diferencial CCI ω R v 1 M M (x, y) θ l/2 v 2 El robot rueda alrededor de un punto que se encuentra en el eje común de las dos ruedas de tracción. La trayectoria del robot está determinada por las velocidades relativas del cada rueda ω(r + l/2) = v1, ω(r - l/2) = v2 R = ω = l(v1 + v2) 2(v1 v2) v2 v1 l

8 Dirección diferencial M M

9 Dirección de Ackerman M M

10 Dirección síncrona M El cuerpo del robot mantiene una orientación fija hacia el mundo externo y la plataforma de los sensores sobre el r o b o t m a n t i e n e l a dirección de movimiento

11 Otras consideraciones en la elección del tipo de base Además del centro de curvatura, un aspecto que influye en la elección y construcción de una base es la estabilidad. La estabilidad tiene que ver con el centro de gravedad (CG). El centro de gravedad o centro de masa (CM) representa una abstracción que se hace sobre la física del objeto y que representa un punto en el que se asume se concentra todo el peso del objeto en cuestión. El cómo esté ubicado en CM da lugar a que los cuerpos puedan estar en equilibrio estable o inestable. En ocasiones es posible que el cuerpo que está en equilibrio inestable estático se equilibre dinámicamente como sucede al andar en bicicleta. Para comprender la importancia del centro de gravedad en la construcción de las bases robótica móviles observe el siguiente conjunto de imágenes en las que se muestra la localización del CM.

12 De esta manera, las bases que se construyan deben cumplir con: mantener su CG en el medio de la base y a una altura moderada, lo cual implica que debemos equilibrar el peso del ladrillo en la base que construimos para que el CG se encuentre cerca del piso y dentro del polígono que forman los puntos de apoyo de la base. En las siguientes figuras se muestra el CG de cada base:

13 Divertimento con el Centro de Masa Puede divertirse, intentando el siguiente ejercicio y proponiendo soluciones. Considere la siguiente situación: siéntese en una silla con respaldo recto y de una altura tal que sus pies queden bien asentados en el piso y formando un ángulo recto con la base de la silla, como se muestra en la imagen. Sin modificar su postura, es decir, sin mover los pies,sin inclinar el cuerpo hacia delante, sin apoyarlo en el respaldo, intente levantarse sólo con base en el esfuerzo físico. Observará que no es posible realizar esta acción, la razón de esto es que mientras estamos sentados en la silla formamos con ella un solo cuerpo cuyo centro de gravedad cumple con lo que establecen las leyes de la mecánica clásica. Al intentar separarnos, seremos dos objetos cada uno con su centro de masa independiente. Así que nuestro centro de masa tendrá que desplazarse

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