Desarrollo de la electrónica de control para la navegación de un submarino no tripulado con Arduino

Abstract

[ES] El objetivo principal de este proyecto es el diseño de los sistemas electrónicos involucrados en el control de un Vehículo Autónomo Subacuático (VAS) mediante el uso del microcontrolador Arduino MEGA 2560 como plataforma de desarrollo, primando el bajo coste y la fiabilidad de dichos sistemas. Como es habitual a la hora de trabajar con Arduino, el proyecto se organizará de manera modular, donde cada módulo realiza una función diferenciada dentro del conjunto de sistemas de control. Dentro de este proyecto, se encontrará la caracterización de sensores y actuadores, el estudio de los diferentes módulos Arduino, la integración de dichos módulos, el diseño de la estructura de control del VAS, así como la implementación y montaje de dichos sistemas en el chasis del vehículo. Los sistemas principales a controlar e integrar son: control de rumbo, sistemas de visualización y comunicación, almacenamiento de datos y sistemas de representación de resultados. Dado que se trata de un proyecto multidisciplinar, varios estudiantes de la ETSID y la ETSINF se encargarán de diseñar otros sistemas fundamentales del VAS que se unirán a los sistemas incluidos en este proyecto. El código de control desarrollado permitirá el correcto funcionamiento del VAS mediante la toma autónoma de decisiones, en cualquier situación, gracias a la interpretación de las lecturas provenientes de los sensores. La monitorización de todos estos sistemas es de gran importancia dado que permite asegurar que todo está bajo control y que el vehículo está navegando dentro de su régimen normal de funcionamiento.

[ES] The main goal of this project is to provide a low-cost and reliable design for the electronics systems involved in the control of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) using Arduino Mega 2560 as a development platform. The project will be organized in a modular fashion as it is the usual way of working with Arduino, where each module performs a different task. The project¿s scope encompasses the characterization of the actuators and sensors, the study of the different modules, the integrations of all the modules, the design of the control structure and the implementation of the systems, including the mounting on the AUV chassis. The main systems to be controlled and integrated are: attitude control systems, visualization systems, communications, data storage and representation systems. As this is a multidisciplinary project, several students from the ETSID and ETSINF schools will be in charge of designing other vital systems of the AUV that will also be merged with the ones explained in this project. The control code written will allow for the proper operation of the AUV vehicle by combining every trace of data coming from the sensors into useful information in order to actuate appropriately in every situation. Monitoring every subsystem is vital to ensure everything is under control and working in a normal regime.

[CA] L’objectiu principal d’aquest projecte és el disseny dels sistemes electrònics involucrats en el control d’un Vehicle Autònom Subaquàtic (VAS) fent ús del microcontrolador Arduino MEGA 2560 com a plataforma de desenvolupament, assegurant la fiabilitat i el baix cost dels sistemes mencionats. Com es habitual en la forma de treballar amb Arduino, el projecte estarà organitzat en diferents mòduls cadascú amb una funció específica dins del conjunt de sistemes de control. Dintre del projecte, es trobarà la caracterització de sensors i actuadors, el estudi del diferents mòduls Arduino, la integració d’aquests mòduls, el disseny de l’estructura de control del VAS, així com la implementació y muntatge del mòduls al xassís del vehicle. Els principals sistemes a controlar i integrar son: control de rumb, sistemes de visualització i comunicació, emmagatzemament de informació i sistemes de representació de resultats. Com es tracta d’un projecte multidisciplinari, diversos estudiantes de l’ETSID i l’ETSINF estaran al càrrec del disseny d’altres sistemes fonamentals del VAS que s’uniran als sistemes inclosos en aquest projecte.El codi de control desenvolupat permetrà un correcte funcionament del VAS mitjançant la toma de autònoma de decisions, en qualsevol situació, gràcies a les lectures provinents del diferents sensors. La monitorització d’aquests sistemes es de gran importància ja que permet assegurar que tot està sota control i que el vehicle està navegant dins del seu règim normal de funcionament.