Desarrollo de un prototipo de robot educacional tipo Segway con control remoto

Abstract

[ES] Este Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo desarrollar una aplicación que permita controlar de forma remota un robot tipo segway construido con el kit educacional de Lego Mindstorms. La aplicación diseñada constará de un “modo remoto” que permite mover el robot en la dirección deseada y un “modo trayectoria” que permite al robot realizar trayectorias previamente conocidas. Durante el desarrollo del trabajo se definirán los objetivos que se pretenden alcanzar. Una vez fijados los objetivos se analizarán los requerimientos del trabajo. Se verán por una parte las piezas, sensores y actuadores necesarios para construir el robot tipo segway. Y por otra parte se analizarán diferentes opciones para el software de programación, necesario para implementar los algoritmos de control. A continuación se implementará el algoritmo de control de equilibrio para mantener el robot en posición vertical. Luego se diseñará el algoritmo de seguimiento de trayectoria, en este apartado se analizarán dos posibles algoritmos y se comentarán las ventajas e inconvenientes de cada uno, este algoritmo permitirá al robot realizar trayectorias previamente conocidas. Seguidamente se diseñará el algoritmo de control de dirección que permite al robot moverse hacia determinada dirección indicada por el usuario de forma remota desde el PC. Para terminar con el diseño del algoritmo de control se definirá la arquitectura del control completo que permita el funcionamiento conjunto de los tres algoritmos implementados por separado, y se comentarán las modificaciones que se tuvieron que realizar en cada uno de ellos para lograrlo. Esta unión permite que el robot realice las trayectorias y siga determinada dirección mientras se mantiene en equilibrio. Una vez definido el algoritmo de control completo se implementa la interfaz de usuario que permite el control del robot de forma remota. En este apartado se explicará cómo se ha implementado la interfaz de usuario, el funcionamiento de la aplicación y una pequeña guía de usuario. Para finalizar se mostrarán los resultados de las pruebas realizadas para verificar el buen funcionamiento de la aplicación. Por último, se realizará el presupuesto del proyecto, y se analizarán las conclusiones y posibles mejoras para el proyecto realizado.