Diseño e implementación de un vehículo de cuatro ruedas omnidireccionales

Abstract

[ES] En el presente proyecto se desarrollará el diseño y la implementación de un vehículo de 4 ruedas omnidireccionales de bajo coste. El robot móvil está pensado para el estudio académico de un vehículo con un tercer grado de libertad añadido, proporcionado por el tipo de ruedas empleado, y el impacto y posibles aplicaciones que se podrían aportar a la industria y a la sociedad este tipo de vehículos. El diseño propuesto es un vehículo de cuatro ruedas utilizando ruedas omnidireccionales de tipo Mecanum en posición cruzadas, es decir, las ruedas izquierda delantera y derecha trasera tienen la misma configuración, distinta a la delantera derecha y trasera izquierda. El bucle de control está gobernado por un microcontrolador del fabricante Arduino, encargado de calcular las acciones de control de los motores y de tomar los datos de la velocidad a partir de los encoders de estos. Para las distintas pruebas de su funcionalidad se han utilizado dos formas distintas. La primera, a través de un diagrama de Simulink, empleando secuencias de velocidades para enviar las velocidades a los motores, o utilizando los sensores del giroscopio de un Smartphone, comunicados con el ordenador vía Wi-Fi. La segunda, a través de una aplicación Android en el que se diseña un mando de control para los tres grados de libertad. La comunicación con el microcontrolador ha sido realizada mediante un módulo Bluetooth, ya sea a través del ordenador o del Smartphone. También se ha recogido la información de la velocidad de giro de las ruedas, por parte del microcontrolador, para calcular su posición en el espacio, y compararla con la posición real con ayuda de una cámara.