Desarrollo de algoritmos de navegación e implementación mediante generación automática de código aplicado a robots móviles Lego Mindstorms EV3

Abstract

[ES] En los últimos años el control de robots en general y la navegación de robots móviles en particular es un área de interés para investigadores y desarrolladores industriales. En el presente Trabajo Fin de Grado (TFG) se propone trabajar en esta área, en concreto con el desarrollo de sistemas de control para la navegación de robots móviles. Para poder realizar la navegación automática de robots móviles se debe solucionar el control cinemático. Dicha resolución se puede abordar con diferentes estrategias, como el control de trayectorias (donde la posición y la orientación del robot está en función del tiempo) y el control de caminos (donde el robot debe seguir una descripción geométrica del camino que debe seguir el robot).

Para la resolución de las distintas tareas de control de robots y su navegación automática en esta propuesta de TFG se va a trabajar con la generación automática de código. Para ello se utilizará el paquete de Matlab/Simulink, que es la aplicación más extendida a nivel internacional para el análisis y la simulación de (además de muchos más) sistemas de control. Además, se va a utilizar el sistema Lego Mindstorms EV3 para el desarrollo de los robots móviles.

De esta forma, en el TFG se va a trabajar primero con los diferentes bloques que proporciona Matlab para la unidad de control EV3. Así se deberá analizar el funcionamiento de los bloques que permiten controlar los motores eléctricos del robot, los bloques para obtener el sistema de sensorización, los bloques para las comunicaciones TCP/IP, etc.

Después de analizar las propiedades y modos de funcionamiento de estos bloques básicos, en el TFG se desarrollarán diversos algoritmos de navegación del robot móvil de Lego. Para ello se tendrán que diseñar primero unos esquemas de Simulink que permitan simular y validar los algoritmos de navegación desarrollados. Una vez se compruebe que esto funciona correctamente, el entorno de Matlab tiene una funcionalidad que permite la generación automática de código.

Este código se transfiere mediante una conexión wifi al robot, ejecutándose dentro de él dicha funcionalidad.