BART (Bio-Inspired Aquatic Robot): Prototipo de un robot bio-inspirado para nadar omnidireccionalmente.

Abstract

Los escarabajos de la familia Gyrinidae han inspirado la plataforma BART que es un robot acuático para nadar superficialmente. En una primera fase del proyecto se diseñaron dos mecanismos impulsores que permitían imitar la forma natural en la que nada el escarabajo. En la presente investigación se desarrolló un modelo matemático que describe ciertos movimientos que le permiten nadar en cualquier dirección del plano x-y, en la superficie del agua y sin necesidad de girar. Para validar la caracterización se realizaron simulaciones de las cuales se generaron gráficas de trayectorias y posiciones del robot. Suponiendo a BART como un robot de cuatro ruedas se obtuvo de manera satisfactoria un modelo que representa el movimiento del robot sobre el agua, considerando cada uno de sus efectores. También se construyó un prototipo de robot acuático con cuatro patas que son los mecanismos bio-inspirados e impulsores para nadar. Se pudo observar experimentalmente que la plataforma real del robot sí se movía de acuerdo a lo simulado, con excepción de algunos casos particulares, donde funcionó bajo cierto rango puesto que presentó trayectorias no deseadas. Adicionalmente se implementó un sistema de control de velocidad constante y se logró regular la velocidad de giro de los motores DC. Se optó por un controlador PID digital que generó resultados más confiables y acordes a las simulaciones realizadas. Se generaron gráficas de las trayectorias del robot para observar y validar su movimiento.