Efficiency Evaluation of DC Autonomous Mobile Robots
View/Open
tfg-definitiu.pdf (5,182Mb) (Restricted access)
Cita com:
hdl:2117/392728
Document typeBachelor thesis
Date2023-07-20
Rights accessRestricted access - author's decision
All rights reserved. This work is protected by the corresponding intellectual and industrial
property rights. Without prejudice to any existing legal exemptions, reproduction, distribution, public
communication or transformation of this work are prohibited without permission of the copyright holder
Abstract
Els robots mòbils autònoms (AMR) s’han convertit en essencials en diverses indústries. Els AMR milloren l’eficiència i la productivitat, substituint la mà d’obra humana a la logística i els magatzems. Tot i que els algorismes de control i la planificació de rutes s’estudien àmpliament, l’eficiència i l’ús pràctic dels motors en robots mòbils segueixen sense estudiar-se. L’eficiència del motor afecta directament el consum d’energia i el rendiment, però poca investigació se cen- tra en aquest aspecte. Comprendre l’eficiència del motor i la seva influència en el rendiment AMR és crucial per optimitzar la durada de la bateria i l’autonomia operativa. Aquest treball es duu a terme mitjançant la creació d’un vehicle AMR amb Solidworks, per posteriorment provar- lo en un simulador mecànic (MsC Adams Software). Pel que fa a l’eficiència, es fa un minuciós estudi sobre els diferents tipus de motors que s’utilitzen en aquests contexts i es troba relacions algebràiques entre la eficiència del motor i paràmetres mecànics (velocitat angular de la roda i el parell). Gràcies a aquestes equacions i a la iteració contínua de diversos camins a través del simulador mecànic, som capaços de trobar la variabilitat de la eficiència depenent dels difer- ents camins simulats. Trobem que la eficiència sol estabilitzar-se a mesura que va avançant el recorregut però a l’introduir canvis sobtats en els paràmetres mecànics, el nivell de l’eficiència canvia, fins que es torna a estabilitzar. Tanmateix, depenent del circuit realitzat, pot ser que s’estabilitzi al mateix valor d’abans o amb un valor més alt o baix Los robots móviles autónomos (AMR) se han convertido en esenciales en diversas industrias. Los AMR mejoran la eficiencia y la productividad, sustituyendo la mano de obra humana a la logística y almacenes. Aunque los algoritmos de control y la planificación de rutas se estudian ampliamente, la eficiencia y el uso práctico de los motores en robots móviles siguen sin estudiarse. La eficiencia del motor afecta directamente al consumo de energía y al rendimiento, pero poca investigación se centra en este aspecto. Comprender la eficiencia del motor y su influencia en el rendimiento AMR es crucial para optimizar la duración de la batería y la autonomía opera- tiva. Este trabajo se lleva a cabo mediante la creación de un vehículo AMR con Solidworks, para posteriormente probarlo en un simulador mecánico (MsC Adams Software). En cuanto a la eficiencia, se realiza un minucioso estudio sobre los diferentes tipos de motores que se utilizan en estos contextos y se encuentran relaciones algebraicas entre la eficiencia del motor y parámetros mecánicos (velocidad angular de la rueda y el par). Gracias a estas ecuaciones ya la continua iteración de varios caminos a través del simulador mecánico, somos capaces de encontrar la variabilidad de la eficiencia dependiendo de los diferentes caminos simulados. Encontramos que la eficiencia suele estabilizarse a medida que va avanzando el recorrido pero al introducir cambios repentinos en los parámetros mecánicos ,el nivel de eficiencia cambia, hasta que se vuelve a estabilizar. Sin embargo, dependiendo del circuito realizado, puede que se estabilice al mismo valor de antes o con un valor más alto o bajo Autonomous mobile robots (AMR) have become essential in various industries. AMRs improve efficiency and productivity, replacing human labour in logistics and warehouses. Although control algorithms and route planning are widely studied, the efficiency and practical use of motors in mobile robots is still unstudied. Motor efficiency directly affects energy consumption and performance, but little research focuses on this aspect. Understanding engine efficiency and its influence on AMR performance is crucial to optimising battery life and operating range. This work is carried out by creating an AMR vehicle with Solidworks, and then testing it in a mechanical simulator (MsC Adams Software). With regard to efficiency, a brief study is carried out on the different types of motors used in these contexts and algebraic relationships are found between the efficiency of the motor and mechanical parameters (angular velocity of the wheel and torque). Thanks to these equations and the continuous iteration of different paths through the mechanical simulator, we are able to find the variability of the efficiency depending on the different simulated paths. We find that the efficiency tends to stabilise as the route progresses, but when changes are made to the mechanical parameters used, the level of efficiency changes until it stabilises again. However, depending on the circuit, it may stabilise at the same value as before or at a higher or lower value
SubjectsAutomated vehicles -- Power trains --- Computer simulation, Servomechanisms -- Energy consumption -- Testing, Autonomous robots -- Disseny i construcció, Vehicles autònoms -- Grups motopropulsors -- Simulació per ordinador, Servomecanismes -- Consum d'energia -- Proves, Robots autònoms -- Design and construction
DegreeGRAU EN TECNOLOGIES INDUSTRIALS I ANÀLISI ECONÒMICA (Pla 2018)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
tfg-definitiu.pdf![]() | 5,182Mb | Restricted access |