SISTEMA DE CONTROL DE UN ROBOT MÓVIL OMNIDIRECCIONAL MEDIANTE MPC PARA EL SEGUIMIENTO DE TRAYECTORIAS

Abstract

Inspirado en el comportamiento humano y de muchos seres vivos, se utiliza Control Predictivo Basado en Modelos (MPC) para la resolución del problema de seguimiento de trayectorias para un robot móvil. El utilizar MPC da al robot la capacidad de anticiparse a situaciones tales como doblar en una esquina, donde comenzará a virar antes de llegar a ella, tal como lo haría un buen conductor.Para desarrollar un sistema de control MPC es necesario contar con un buen modelo del sis<U+00AD>tema. Éste es obtenido mediante el Principio de Hamilton. A diferencia de otros autores, se obtiene el modelo cinemático y dinámico del robot, dando la posibilidad de implementar la técnica tanto en robots pequeos como en otros de mayor envergadura.Dado que el modelo es no lineal, se aplica una linealización por realimentación, lo que permite aplicar la metodología de diseo MPC para sistemas lineales. Además, se implementan lazos de control de velocidad, con el objeto de minimizar los efectos no lineales de los motores, tales como ''stickness'' y zonas muertas. Toda la realimentación de velocidades y posiciones se hace a partir de un sistema de odometría, el cual se nutre de la información de velocidad de cada rueda obtenida mediante encoders.En cada etapa del desarrollo se realizan simulaciones que muestran el comportamiento espe<U+00AD>rado de cada una de las partes del sistema.Todo el desarrollo es validado experimentalmente mediante un robot móvil omnidireccional construido previamente con participación del autor de esta tesis.Palabras clave: robot móvil, seguimiento de trayectorias, control predictivo.