TAZ-TFG-2021-023


Simulación de objetos deformables en ROS y Gazebo

Sanjuán Tejedor, Nicolás Iván
Aragüés Muñoz, María del Rosario (dir.) ; López Nicolás, Gonzalo (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Informática e Ingeniería de Sistemas department, Ingeniería de Sistemas y Automática area

Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática

Abstract: En el mundo real nos encontramos con variados escenarios que en más de una ocasión resultan demasiado complejos para poder ser simulados de forma veraz. Sin embargo, resulta crítico en ámbitos como el mundo de la robótica poder representar su comportamiento, así como su interacción con los robots. Uno de estos retos es la simulación de objetos deformables, un campo de gran complejidad que hoy en día sigue siendo investigado progresivamente.
El principal objetivo de este trabajo era profundizar en el modelado de objetos deformables en el campo de la robótica. Como resultado, en este trabajo se ha realizado una simulación de un objeto deformable tipo tela en el simulador de robótica 3D Gazebo y el entorno de trabajo ROS (Robot Operating System) mediante el desarrollo de plugins específicos.
Para la realización de este proyecto se precisó, por lo tanto, del aprendizaje de las herramientas a utilizar, principalmente el entorno ROS. En primer lugar, se realizó un estudio del estado de la materia que condujo a la identificación de un proyecto de libre acceso alojado en GitHub que simulaba un entorno deformable (concretamente la superficie y el oleaje de un océano) en el entorno de trabajo de nuestro interés. Por lo tanto, se procedió a analizar este código en detalle para estimar qué partes se podían aprovechar o ajustar a los requisitos de los plugins que queríamos desarrollar.
Posteriormente, se indagó en el modelo de objeto deformable tipo tela que se quería implementar mediante el estudio de un proyecto alojado en Matlab que presenta el modelado de objetos deformables mediante el método de masa-muelle-amortiguador. Una vez comprendido dicho modelo, se procedió a su implementación en el entorno de trabajo deseado. Acabada la implementación, se realizaron pruebas de validación a fin de analizar el realismo de los resultados de las simulaciones.
Como conclusión, el objetivo principal propuesto en este trabajo se ha cumplido satisfactoriamente. Se ha conseguido desarrollar un plugin con el que simular un objeto deformable de tipo tela en Gazebo y ROS. En vista de los resultados de las simulaciones, la herramienta permite modelar el comportamiento de dicho objeto de forma veraz (aunque con ciertas limitaciones), abriendo las puertas a diferentes líneas futuras de trabajo.


Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

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Academic Works > Trabajos Académicos por Centro > escuela-de-ingeniería-y-arquitectura
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