Implementación de mejoras en hardware y software de plataformas Rupu para experimentos de pelotones de vehículos seguidores de línea

Abstract

El presente trabajo contribuye al desarrollo y mejora de la plataforma experimental RUPU, diseñada en el Departamento de Electrónica para la evaluación de algoritmos de control distribuido en pelotones de vehículos autónomos. Esta plataforma está compuesta por diversos elementos, entre los cuales destacan los agentes móviles, responsables de ejecutar de forma distribuida las tareas de navegación y control. Si bien la plataforma, junto con la primera versión de estos agentes móviles, fue previamente diseñada, fabricada y validada a nivel funcional [1,2], su versión más reciente presenta limitaciones en términos de compatibilidad, usabilidad y repetibilidad de experimentos. El trabajo desarrollado en esta memoria de título se centra en mejorar la infraestructura de los agentes de la plataforma, analizando los aspectos y retos que deben abordarse para lograrlo, con un enfoque particular en una nueva versión basada en Raspberry Pi, extendiendo las capacidades de los prototipos diseñados en trabajo previo [3] y asegurando su interoperabilidad con los distintos componentes que conforman la plataforma. Para ello, se realizaron mejoras en los protocolos de comunicación, se analizó el código encargado del control de los agentes mediante técnicas analíticas de profiling (perfilamiento de desempeño del código) y se aplicaron optimizaciones para mejorar su desempeño temporal. Además, se evaluaron alternativas para mejorar los algoritmos de adquisición de datos y se rediseñó la estructura física en la que se monta el hardware para una mejor distribución de los componentes y sus conexiones. Estas mejoras, junto con las pruebas de validación asociadas, buscan consolidar la versión basada en Raspberry Pi como un componente integral de RUPU, permitiendo la experimentación con algoritmos de control en un entorno escalable. De este modo, se espera que la plataforma pueda ser utilizada de manera confiable, facilitando la realización de experimentos repetibles y reproducibles para futuras investigaciones sobre conducción autónoma y control cooperativo. En este capítulo se presenta el contexto y la motivación del estudio, destacando la importancia de la plataforma RUPU en la validación de algoritmos de control distribuido. Se describe el problema que se busca abordar, así como los objetivos y alcances del trabajo. Además, se detallan las principales contribuciones de esta investigación y la estructura del documento, proporcionando una visión general del desarrollo y la organización de los capítulos siguientes.