Evaluación de la navegabilidad en robots móviles skid-steer con remolques pasivos moviéndose sobre terrenos inclinados

Abstract

[EN] The use of trailers allows robots to increase their load capacity to perform multiple tasks, but their use carries multiple risks. In this research, three metrics are developed to assess the navigability of robots with coupled trailers when moving at low speeds on inclined surfaces: an index that predicts the initiation of rollover in the robot or trailers; another index that estimates the start of the total slip due to the slopes of the terrain, either in the robot or the trailers; and finally, an index that quantifies the robot's ability to address itself and follow a path. These three metrics were developed based on the reaction forces of the wheels with the ground and were validated through simulation and experimental tests using a Skid Steer robot called Lázaro, demonstrating their effectiveness in estimating the risk condition for which they were designed.

[ES] El uso de remolques permite a los robots aumentar su capacidad de carga para realizar múltiples tareas, pero su uso conlleva múltiples riesgos. En esta investigación, se desarrollan tres métricas para evaluar la navegabilidad de robots con remolques acoplados cuando se mueven a bajas velocidades sobre superficies inclinadas: un í­ndice que predice el inicio del vuelco en el robot o los remolques; otro í­ndice que estima el inicio del deslizamiento total debido a las inclinaciones del terreno, ya sea en el robot o los remolques; y finalmente, un í­ndice que cuantifica la capacidad del robot para direccionarse y seguir una trayectoria. Estas tres métricas fueron desarrolladas con base en las fuerzas de reacción de las ruedas con el suelo y fueron validados a través de simulación y pruebas experimentales utilizando un robot Skid Steer llamado Lázaro, demostrándose su efectividad al estimar la condición de riesgo para la cual fueron diseñados.