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Vehículos no tripulados
Aplicaciones de la robótica
Vehículos terrestres no tripulados
Unmanned Ground Vehicles
(UGV)
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.
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
URBOT
Matilda y MMP5
Matilda (II)
Ruedas para hielo Porta luces
Otras plataformas
Dragon Runner, CMU
iRobot
Proyectos militares, CMU
Utiliza IMU
Contra-terrorismo
Inspección de estructuras subterráneas, tuberías, túneles
Inuktun
Pandora (Carneguie Mellon)
Inspección de vehículos
Inspección de tanques de almacenamiento de gas (CM)
Robot de seguridad (Pioneer)
•Observación remota•Detector de movimiento en áreas restringidas•Situaciones peligrosas: humo y calor
Asistencia a personas con discapacidad
Video
Asistencia a personas con discapacidad (II)
Otras aplicaciones (Carnegie Mellon)
Búsqueda de meteoritos en la Antártida
Búsqueda de minas
Detector de intrusos (seguridad)
kit Lego
Adaptación vehículo radiocontrol
Seguimiento visual
Prototipos de bajo coste
Estrutura de un robot móvil
• Conmutadores• Encoders• Sensores ultrasónicos/infrarrojos.• Sensores láser (LIDAR)• Cámaras.• Compás / GPS.
+ Cualquier sensor dedicado
Gyrover
Inspección en zonas nucleares
Snake Robot (CM)
Ver vídeo
Fumigación Grandes Áreas
Navegación autónoma (CM)
Recolección
Equipos asistidos en minas
Navegación autónoma (CM, II)
Otras aplicaciones
Módulo de interconexiónEliminación de pinturas (CMU)
Mano mecánica
BigDog (Boston Dynamics)
Video
Instituto de Robótica (Carnegie Mellon)
AMTS Sistema de carga de camiones
Sistema de transporte automatizado
Grand Challenge
Stanley (Universidad de Stanford) Boss (CM)
TerraMax
Otras aplicaciones
Insecto que se desplazasobre el agua (CM)
Robot cangrejo
Robótica Industrial
Líneas de producción
Robótica Industrial (I)Industria del automóvil
Robótica Industrial (II)
Soldadura
Corte
Acabado
Robot bar
Cirugía
Vehículos aéreos no tripulados
Unmanned Air Vehicle (UAV)
Guiado del UAV
Helicóptero (CM)
Flota de UAV (Robotics Studio)
Redes y comunicaciones
Tratamiento de imágenes
Evitar colisión Sistemas inteligentes
EstabilizaciónSistemas empotrados
Ejemplos UAV
Aeronautics: Israel. DefensaPeso: 50 Kg.Autonomía: 10 h
CAMCOPTER: USAPeso: 55 LbsAutonomía: 6 h
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
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.
Predator
US Air Force, US NavyEnlace con Satélite
Dos cámaras de color. Una infrarrojaRadar de apertura sintética
Comunicaciones
Versiones
Vehículo aéreo no tripulado de mediana altitud Para misiones de supervivencia y reconocimiento
Turbopropulsor: Aumento carga útil
Portamisiles Versión para marina
Global Hawk
Aplicaciones espaciales
Aplicaciones espaciales (I)
Aplicaciones espaciales (II)
Otras aplicaciones
Harvard
Vehículos Marinos No Tripulados
Unmanned Marine Vehicle (UMV)
Reconocimiento y navegación
Funciones de posicionamiento y navegación
-Sensores-Comunicaciones submarinas-Comportamiento autónomo
Reconocimiento y navegación (I)
Otras configuraciones
Adquisición de energía por celdas solares
Snoopy:-Cámara-Luz-Sensor de profundidad
Doble portador
Elementos de un sistema
Neutralización Minas
Sensores magnéticos y acústicos
Vehículo Snorkel
Fuente: RIAI. Vol. 4, Núm. 1, Enero 2007
Ecuaciones dinámicas
)()()( gvvDvvCvM
66xM Matriz de masa e inercia66)( xvC Matriz de fuerzas centrípetas
66)( xvD Matriz de coeficientes de rozamiento hidrodinámico6)( g Vector de términos de rotación y peso3 Vector de ángulos de Euler6 Vector de fuerzas y
paresDOF 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]
Identificación/Recuperación de objetos submarinos
Marine Sonic Technology: ”Centurion” SeaScan
Inspección de tuberías
Inspección y mantenimiento preventivo de instalaciones submarinas
Instalaciones subacuáticas: Cables (comunicaciones e Internet) Tuberías (Gas, combustibles)
Flota de barcos robóticos
Predicciones meteorológicas (CM)
•Temperatura del aire• Velocidad del viento• Humedad relativa• Presión atmosférica• Cámara panorámica• Temperatura del mar• Salinidad• ….
UMV de Yamaha
Medición de la calidad del agua en ríos y lagos (Hokkaido)
Otros UMV
Botes robóticos
Microtransat Iboat
FEUP
MkIIA
Otros UMV (II)
Proyecto, CMU Searobotics
General Dynamics Oregon Iron
Otros UMV (III)
Oregon Iron
Integración entre sistemas
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