Desarrollo de un controlador robusto para orientación y desplazamiento de un vehículo terrestre no tripulado realimentado por visión artificial.

Abstract

El presente trabajo expone el desarrollo que se realizó para diseñar un controlador robusto para la orientación y desplazamiento de un vehículo terrestre no tripulado realimentado por visión artificial. Para esto analizó el movimiento del robot diferencial en base a las ecuaciones cinemáticas de este y se modeló el motor de corriente directa (CD) con la ayuda del sistema de identificación de MATLAB. En base a lo anterior, se encontró las variables para el tratamiento matemático de la orientación y guiado del robot relacionadas con la velocidad angular de las ruedas y la orientación que describe el ángulo de desviación de la línea con respecto al robot móvil. Para realizar este trabajo se dividió al mismo en las etapas que se mencionan a continuación. Como primera etapa, con la ayuda de MATLAB se identificó la planta, las variables involucradas y el modelo matemático del sistema, esto con la finalidad de caracterizar el sistema a ser controlado. Como segunda etapa se desarrolló un algoritmo para identificar una trayectoria marcada por una línea utilizando una cámara Web y una computadora programada en MATLAB con visión artificial. En la tercera etapa se diseñó el algoritmo del controlador robusto (que en este trabajo es un PID robusto) en base al ángulo de desviación entre la línea y el robot en base los parámetros característicos ITAE de (Dorf & Bishop, 2007). Como cuarta etapa se tiene la implementación del control PID robusto diseñado anteriormente para poner a prueba el vehículo no tripulado en la orientación y desplazamiento de este. En la quinta etapa se realizó un contraste del desempeño del controlador PID robusto con un PID convencional. Por último, en la sexta etapa se concluye el trabajo mencionando algunas conclusiones y recomendaciones.