Diseño, modelado y control de un robot tipo hexápodo, validado a través de simulaciones

Abstract

En el presente texto se propone el diseño y modelado de la estructura de un robot tipo hexápodo terrestre no volador multipropósito, y el control del mismo a través de algún patrón de locomoción. Los robots tipo hexápodo corresponden a unidades móviles compuestas por tres pares de patas con al menos un grado de libertad en cada una de estas, dichas extremidades se ubican a los laterales de la estructura de forma bilateralmente simétrica o dispuestas de forma equitativa radial brindando estabilidad y capacidades de movimiento omnidireccional, lo cual hace a esta estructura muy versátil a la hora de desplazarse en cualquier tipo de terreno mediante el uso de diversos patrones de locomoción. Las estructuras hexápodas corresponden a un gran campo de estudio en el área de la robótica y la mecatrónica por el simple hecho de poseer extremidades compuestas por articulaciones, brindando así, diversos enfoques de desarrollo como la estabilidad estática y dinámica de su estructura, capacidad de carga, interacción de las extremidades con el entorno, diseño de patrones de locomoción, selección de actuadores para las articulaciones, fuentes de energía, elección de materiales de la estructura, grado de autónoma, entre otros. La generación de patrones de locomoción fijos o adaptativos, según sean las condiciones del terreno, ha sido uno de los puntos de mayor relevancia en cuanto al diseño que este tipo de robots implica. Dadas sus amplias posibilidades de generación de patrones de locomoción, representa una plataforma móvil multipropósito capaz de ser programada para la realización de tareas tan simples como desplazarse en territorios planos o tan complejas como mantener la estabilidad de su base al momento seguir una trayectoria seleccionando el camino de menor resistencia, y su base o extremidades representan un elemento útil para la incorporación de todo tipo de sensores o herramientas. Se pretende en este documento, hacer uso de los recursos bibliógrafos disponibles hasta la fecha, proyectos desarrollados por accionados, investigaciones y trabajos realizados por empresas comerciales, universidades y organizaciones internacionales para sentar los pilares fundamentales en la selección y diseño de una estructura para un robot tipo hexápodo, obteniendo un modelo de interés que permita decir algún patrón de locomoción para controlar el movimiento de dicho robot. Una vez obtenido el modelo de interés de la estructura y el patrón de locomoción correspondiente al movimiento del robot, Se realizan simulaciones para validar los modelos obtenidos y corroborar que se ha logrado lo especificado en el diseño. El termino multipropósito hace referencia a la posibilidad de utilizar dicha plataforma para la incorporación de cualquier tipo de herramienta, sensor o dispositivo en la base o extremidades del robot tipo hexápodo, de tal de tal forma de ampliar su funcionalidad y capacidad de realización de diversas tareas.