Control multi-robot para el transporte de objetos deformables

Marcos Saavedra, Raquel
López Nicolás, Gonzalo (dir.) ; Aranda Calleja, Miguel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2024
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Máster Universitario en Ingeniería Industrial

Resumen: El transporte de objetos deformables mediante equipos de múltiples robots móviles es una tarea compleja que requiere un control muy preciso y coordinado. Por ello, el presente Trabajo de Fin de Máster se centra en el desarrollo, implementación y análisis de un controlador avanzado para sistemas multi-robot, modelados mediante dinámicas de integrador simple, cuyo fin es transportar objetos deformables hacia una configuración deseada. Durante la tarea se controla la forma, escala, posición y orientación de la formación, restringiendo las deformaciones a modos lineales y cuadráticos. Estas restricciones permiten conservar la integridad del objeto, además de hacer el sistema más flexible. El trabajo se estructura en dos partes fundamentales. La primera se basa en el desarrollo del algoritmo de control y su implementación en entornos 2D. La segunda parte extiende este control a espacios 3D, donde los robots tienen mayor libertad de movimiento. En este contexto, se implementan y comparan dos técnicas de control de rotación: la aproximación mediante rotaciones infinitesimales y el algoritmo de Kabsch. Para la evaluación experimental del controlador desarrollado se han diseñado diversos escenarios, ejecutados en simulación con MATLAB y con robots físicos en la plataforma robótica remota Robotarium, ubicada en el Instituto de Tecnología de Georgia. El resultado final de esta investigación es la validación exitosa del algoritmo de control, demostrando su efectividad tanto en entornos 2D como 3D. Este trabajo se ha realizado dentro del Programa de Becas y Ayudas del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), en colaboración con la Cátedra de Transformación Industrial (Universidad de Zaragoza - Gobierno de Aragón).

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master