Aplicación de estrategias de control lineal y no lineal en el modelo matemático de un robot móvil

Abstract

Los robots móviles a ruedas destacan dentro de la robótica debido a su diversidad de aplicaciones. Si bien todos estos robots poseen las mismas ventajas, en cuanto a su velocidad, movilidad y control, cada uno de ellos adquiere características especiales acorde a su configuración (la forma en que se organizan sus componentes: motores, ruedas, entre otros). Una de estas configuraciones, cuyas características facilitan su descripción matemática, se conoce como síncrona. Un robot móvil, sea cual sea su configuración, tiene como finalidad seguir una trayectoria sin colisionar con obstáculos. Para realizar esta tarea cuenta con tres sistemas importantes: sistema de adquisición de información, sistema de generación de trayectorias y un sistema de control. En esta tesis se aborda el problema de control de robots móviles a ruedas. Este consiste en generar una entrada de control tal que la posición del robot se aproxime asintóticamente a una trayectoria preestablecida por el sistema de generación de trayectorias, lo cual puede lograrse utilizando distintas estrategias de control. Dichas estrategias son desarrolladas con base a la descripción matemática del robot (modelo matemático), la cual depende de las características propias del mismo. En particular, el problema se aborda para un robot móvil síncrono, cuyas características de movilidad se representan por medio de la construcción de los modelos matemáticos: cinemático y dinámico. Para solucionar este problema se sintonizaron distintas estrategias de control (control lineal y no lineal) a fin de comparar su desempeño. Este trabajo forma parte del proyecto ciencia básica CONACyT2009 con número de registro R E F_PR O Y: CB-2009/134982. Este consiste en diseñar un robot móvil autónomo, sin embargo aún no se cuenta con el prototipo construido por lo que en este trabajo solo se realizaran las simulaciones pertinentes.