Sistema sensor para navegación en vehículos autónomos

Abstract

Este proyecto tiene como objetivo crear un sistema de navegación de bajo coste con la ayuda de sensores inerciales para un vehículo autónomo. Para ello se ha utilizado como plataforma Lego Mindstorms NXT. El entorno software usado para controlar y programar ha sido Labview. El proyecto se estructura siguiendo el siguiente índice. En primer lugar se introduce el mundo de la robótica describiendo la estructura general de vehículos. A continuación se concreta la descripción para el kit de Lego que se va a utilizar y para Labview. En el segundo capítulo se presentan los sensores que van a servir para realizar el sistema de navegación. Estos son: el sensor de brújula magnética, sensor de ultrasonidos, giróscopo y acelerómetro. Tanto giróscopo y acelerómetro son sensores inerciales con los cuales puede calcularse la posición. Se introduce además el diseño sistemático para conectar cualquier sensor a la plataforma de Lego. En el tercer capítulo se presentan los diferentes sistemas de navegación diseñados. Se presenta la brújula haciendo uso del control PID. En el caso del giróscopo, integrando su salida se obtiene el ángulo total del giro desde el eje del sensor. En cuanto al acelerómetro, para saber la posición ha de integrarse dos veces su salida, de uno de los tres ejes. Para el giróscopo se consiguen giros bastante precisos. El acelerómetro al tener que hacerse una integración por duplicado no es posible implementarlo como método para medir distancias de forma precisa debido al error acumulativo que no puede eliminarse mediante software. Al no poder utilizar el acelerómetro, se utilizan las ruedas como método para avanzar distancias determinadas. En el capítulo final, se presenta la integración de los sistemas de navegación y un programa para controlar el NXT mediante un PC con el atractivo de contar con una cámara como carga útil que puede verse también como un sensor externo añadido.