Desarrollo de una placa de expansión para los agentes Pololu 3Pi+ que expanda sus capacidades dentro del ecosistema Robotat.

Abstract

Este trabajo se desarrolló con el objetivo de ampliar las capacidades de los agentes Pololu 3Pi+ utilizados en la plataforma de pruebas Robotat. Se estructuró en tres partes principales, donde cada parte se complementa para dotar al agente de capacidades adicionales. En primer lugar, se configuró el TinyS3 en PlatformIO utilizando el framework ESP-IDF para habilitar la comunicación WiFi con un cliente a través de un socket TCP. Además, se configuró el módulo SPI para comunicarse con la OpenMV Cam H7, logrando una tasa de transmisión de hasta 40 Mbps sin pérdida de datos, permitiendo realizar una transmisión en tiempo real que alcanza hasta 8 FPS con una imagen de baja resolución en blanco y negro. Luego, se fabricó una PCB de doble cara con componentes SMD en la cual se montaron el TinyS3, la OpenMV Cam H7 y un módulo elevador de voltaje DC. Esta placa tiene la capacidad de montar un manipulador serial externo, además, se realizó un análisis de potencia de los módulos para determinar las características intrínsecas de la placa y se determino que el uso de una celda 18650 de 3000 mAh de capacidad proporcionaba hasta 2 horas de autonomía para pruebas. El manipulador serial se diseñó con 2 grados de libertad y un efector final tipo garra, utilizando servomotores MG90 como actuadores en sus juntas. Logró una precisión de hasta 0.1° de movimiento utilizando la cinemática inversa analítica o configuraciones en bruto de sus juntas. Por último, se implementó un algoritmo de estacionamiento automático bajo demanda, utilizando el algoritmo de RRT proporcionado por Matlab y espacios de estado de Dubin para orientar al agente con una precisión de hasta 2° a lo largo de su trayectoria, permitiendo al agente estacionarse en una estación de carga libre en la plataforma del Robotat.(LA)