BART: diseño de controladores de un robot acuático bio-inspirado de nado superficial.

Abstract

Los escarabajos de la familia Gyridae han inspirado los mecanismos del proyecto BART, que es un robot acuático de nado superficial. En la primera fase del proyecto se desarrollaron los mecanismos impulsores que imitaban la forma en que nadaba el escarabajo. Durante la segunda fase se logró desarrollar una plataforma con movimiento omnidireccional. Esto aumento en gran manera la capacidad de maniobrabilidad y una característica que pocos robots acuáticos poseen. Para alcanzar este tipo de movimiento no fue necesario cambiar el mecanismo subactuado, solamente se colocaron cuatro mecanismos distribuidos como las ruedas de un automóvil. El objetivo primordial de este trabajo es desarrollar un controlador por capas para el manejo de la plataforma BART. Con este fin, se planteará un modelo dinámico para el mecanismo impulsor. El cual será de gran utilidad para validar resultados obtenidos en las fases anteriores. Para alcanzar los objetivos se planteó el uso de la plataforma Python y MATLAB, donde se realizarán simulación y análisis con métodos numéricos como Poincaré. Además, se tomarán mediciones de las pruebas experimentales utilizando el programa de KINOVEA. Se dedujo el modelo dinámico del mecanismo impulsor del BART con el cual se pudo comprobar que por sí mismo es capaz de llegar a un ciclo limite en la trayectoria del efector final. También se comprobó que dicho mecanismo durante su fase de empuje se mueve a una velocidad angular constate de -0.76 rad/s la cual produce una fuerza constante 51.7 mmg/s2 y un torque constante 2666.06mm2g/s2 , esto indica que el supuesto del BART como un vehículo de cuatro ruedas es válido. (A)