Diseño e implementación de un robot bioinspirado con mecanismo de salto y control de orientación por medio de palanca de inercia.

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo principal diseñar e implementar un robot bio inspirado con mecanismo de salto y con control de orientación por medio de una palanca de inercia. Este trabajo constituye una continuación a la investigación llevada a cabo en la Universidad del Valle de Guatemala acerca del escarabajo clic, la cual tuvo como objetivo el estudio de este insecto para el desarrollo de un mecanismo bio inspirado de auto volteo para su implementación en vehículos de exploración y rescate. Sin embargo, el enfoque del presente estudio centró su inspiración en animales como las langostas, para la implementación del salto, y animales como las lagartijas, para la implementación del control de orientación por medio de la palanca de inercia. Para alcanzar los objetivos se utilizaron herramientas de software como Autodesk Inventor, para la parte del diseño mecánico, y MATLAB y Webots, para la parte de simulación e implementación del control. El diseño mecánico constó de dos partes: el mecanismo de almacenamiento de energía y la barra de inercia para controlar la orientación del robot. Para el almacenamiento de la energía se utilizaron resortes torsionales y un motor que permitiera comprimirlos. Para la barra de inercia se utilizó una barra cilíndrica acoplada al mecanismo y que contara con un peso de 10 g en uno de sus extremos. Para asegurar el correcto aterrizaje del robot se empleó un mecanismo de amortiguamiento que permite absorber parte de la energía del impacto al aterrizar. Luego de estudiar al sistema se halló que el mismo puede aproximarse como un sistema LTI, por lo que para controlarlo fue suficiente un controlador proporcional derivativo PD. Finalmente, dado que los resultados obtenidos fueron basados en una simulación, se recomienda la implementación física del robot para comprobar los resultados. (A)