Modelado y simulación del rover Curiosity con Simscape Multibody

Abstract

[ES] El objetivo del trabajo es el desarrollo de un modelo de simulación del rover Curosity, enviado por la NASA a la superficie de Marte. Se trata de un vehículo de 6 ruedas motrices, 4 de ellas directrices, equipado con un sistema de suspensión y estabilidad (rocker boogie) que le permite salvar obstáculos de una altura considerable, sin perder el equilibrio. El modelo comienza ensamblando las piezas de una versión simplificada del rover, incluyendo las articulaciones y actuadores presentes en el vehículo real. Se empleará para ello la librería de Matlab/Simulink, Simscape Multibody que permite generar las fuerzas y torsiones que aparecen debido al contacto y rozamiento de las ruedas contra el suelo y los obstáculos. Estas fuerzas y torsiones son las que provocan el desplazamiento e inclinación del vehículo de una forma bastante realista. El modelo desarrollado se completará con un control manual que permita mover a voluntad el vehículo de forma interactiva, en tiempo real. La simulación presenta cierta dificultad, dada la complejidad del mecanismo, y no está prevista la implementación real que llevaría mucho más tiempo del correspondiente a un TFG.

[EN] The aim of this project is to develop a modelling and simulation of rover Curiosity, sent by the NASA to the Mars' surface. It is a 6 divre-wheeled vehicle with 4 of them as guidelines, and equiped with a suspension and stability system (rocker bogie). This allows it to drive over obstacles with a significant height, without losing balance. The modelling starts by putting together all the pieces of a rover's simplified version, including joints and actuators, that are present in the real vehicle. To do so, it will be used the Matlab/Simulink library, Simscape Multibody that allows to generate the forces and torques that emerge from contact and friction of the wheels agains the ground and its obstacles. These forces and torques are the ones that make possible thevehicle's movement and tilt in a very realistic way. The developed modelling will be completed with a manual control that allows to move the rover in an interactive way, in real time. This simulation presents some deifficulties, due to the mechanism's complexity, and it is not planned to implement in reality as it would take much longer from the corresponding to a first degree final project.