Planificación jerárquica de movimientos de un robot trepador bípedo en estructuras tridimensionales reticulares

Abstract

[EN] Climbing robots must be capable of autonomously navigating three-dimensional truss-like structures to prevent human operators from being exposed to significant physical risks when performing maintenance tasks in such environments. To provide them with this capability, this article introduces a hierarchical motion planning algorithm for biped climbing robots. Unlike other conventional techniques, our algorithm decomposes the global three-dimensional problem into multiple sub-problems, each one dedicated to managing specific aspects of the process of generating the sequence of footholds. Initially, the global route is planned, which includes the sequence of faces to be traversed to reach the designated point, identifying which transition points will be used for changing from one face to another in the sequence. Subsequently, the path that the robot must follow along each of the faces comprising the global route is calculated. For the validation of the presented method, video and images taken in a simulation environment are included.

[ES] Los robots trepadores deben ser capaces de navegar autónomamente estructuras tridimensionales reticulares para evitar que operarios humanos se expongan a riesgos significativos al realizar tareas de mantenimiento en tales escenarios. Para dotarlos de esta capacidad, este artículo introduce un algoritmo de planificación jerárquica de movimientos para robots trepadores bípedos. A diferencia de las técnicas convencionales, nuestro algoritmo descompone el problema global en varios subproblemas, cada uno dedicado a gestionar aspectos específicos del proceso de generar una secuencia de puntos de adhesión. De forma inicial, se planifica la ruta global, que incluye la secuencia de caras que se atravesarán para alcanzar el punto designado, y qué puntos de transición se emplearan para cambiar de una cara a otra de la secuencia. Posteriormente, se calcula el camino que deberá recorrer el robot a lo largo de cada una de las caras que conforman la ruta global. Para la validación del método presentado, se incluyen imágenes y vídeo en un entorno de simulación.