Diseño e implementación de un modelo a escala del rover Curiosity con desplazamiento lateral

Abstract

[ES] El Rover Curiosity es una pieza clave en las misiones de exploración marciana de la NASA y ha demostrado que es capaz de moverse en ambientes irregulares. Sin embargo, su capacidad para desplazarse lateralmente siempre ha sido limitada, lo que ha inspirado la realización de este trabajo fin de máster. El objetivo de este trabajo se centra en el diseño, mediante herramientas de diseño CAD, de un modelo a escala del Rover Curiosity incorporando un mecanismo para que pueda realizar desplazamientos laterales, añadiendo de este modo un nuevo grado de libertad al diseño original. El diseño propuesto se basará en añadir dos servomotores en las ruedas centrales del rover, de esta manera, todas las ruedas podrán girar 90º permitiendo el desplazamiento lateral del vehículo. Para comprobar que el diseño planteado es válido, se realizará un estudio de su comportamiento en diferentes situaciones con el entorno de simulación para sistemas mecánicos tridimensionales Simscape Multibody de Matlab. Una vez completado y estudiado el diseño, y verificado su comportamienot en el modelo de simulación desarrollado, se procederá a la implementación del modelo a escala empleando Arduino como elemento de control.

[EN] Curiosity Rover is a key part of NASA´s Mars exploration missions and has demonstrated the ability to move in irregular environments. However, its ability to move laterally has always been limited, which has inspired this master´s thesis. The aim of this tesis is to design, using CAD design tolos, a scale model of the Curiosiy Rover that incorporates a mechanism to allow it to move sideways. The proposed design will be base don the addition of two servo motors to the central wheels of the rover, in this way, all wheels will be able to rotate 90 degrees, allowing the vehicle to move laterally. In order to verify the validity of this proposed design, a study of its behaviour in different situations will be carried out using the Simscape Multibody simulation environment for three-dimensional mechanical systems in Matlab. Once the design has been completed and studied, the model will be implemented using an Arduino, demonstrating that the ability to move sideways would be a very important improvement to the Mars exploration rovers.