Diseño y fabricación de robot que cumpla con las reglas de la categoría robotracer de la competencia all Japan micromouse contest

Abstract

Robotracer es una categoría de competición robótica, nacida en Japón el año 1986, cuya popularización ha llegado hasta Latinoamérica. Los robots que participan en esta categoría son en estricto rigor, vehículos autónomos en pequeña escala, que deben recorrer un circuito en el menor tiempo posible, cumpliendo con la reglamentación establecida. El estudio de estos robots, propone un desafío mecatrónico en los desarrolladores, donde estos se enfrentan a complejos problemas de diseño, que van desde aspectos esencialmente físicos, como el modelamiento de la dinámica del robot, aspectos mecánicos como los sistemas de tracción, aspectos electrónicos y de ciencias computacionales, como la programación de microcontroladores y la comunicación con sensores y transductores. Para abordar todas las temáticas planteadas anteriormente, esta memoria se separa en cinco capítulos. El primer capítulo, habla sobre el estado del arte de los Robotracer, donde se definirá qué es un Robotracer, y se mostrará la reglamentación que los gobierna. Finalizando se mostrarán y analizarán ligeramente los robots más influyentes de esta categoría hasta el 2017, a partir de la elaboración de un ranking de los últimos cuatro años de la competencia All Japan Micromouse Contest. En el segundo capítulo se propondrá un diseño personalizado de un Robotracer, considerando aspectos mecánicos, eléctricos y electrónicos, cuyo estudio dinámico se realizará en el capítulo tres. El tercer capítulo describirá analíticamente la dinámica del robotracer propuesto anteriormente, definiendo cómo sería teóricamente el movimiento ideal, para que en el cuarto capítulo de esta memoria se proponga el algoritmo de movimiento del robot, para que se comporte de manera ideal. En el quinto capítulo se comentarán los resultados obtenidos, y se propondrán mejoras al modelo realizado. Robotracer is a category of robotic competition, born in Japan in 1986, whose popularization has reached Latin America. The robots that participate in this category are in strict rigor, autonomous small-scale vehicles, that must travel a track in the shortest possible time, complying with the established regulations. The study of these robots, proposed a mechatronic challenge in the developers, where they face complex design problems, ranging from essentially physical aspects, such as the modeling of robot dynamics, mechanical aspects such as traction systems, electronic aspects and computer science, such as microcontroller programming and communication with sensors and transducers. To cover all the issues raised above, this memory is separated into five chapters. The first chapter, talks about the state of the art of Robotracer, where it will be defined what is a Robotracer, and will show the regulation that governs them. Finishing will show and analyze slightly the most influential robots of this category until 2017, from the development of a ranking of the last four years of the competition "All Japan Robotracer Contest". In the second chapter a custom design of a Robotracer will be proposed, considering mechanical, electrical and electronic aspects, whose dynamic study will be carried out in chapter three. The third chapter will describe analytically the dynamics of the robotracer previously proposed, defining how the ideal movement would theoretically be, so that in the fourth chapter of this memory the algorithm of movement of the robot is proposed, so that it behaves in an ideal way. In the fifth chapter, the results obtained will be discussed, and improvements to the model made will be proposed.