Generación de trayectorias y control no lineal aplicado a vehículos móbiles con ruedas empleando Webots y vehículo autónomo Autominy

Jesús Abraham Rodríguez-Arellano; Víctor Daniel Cruz-Lares; Roger Miranda-Colorado; Luis Tupak Aguilar-Bustos

doi:10.29057/icbi.v11iEspecial2.10878

Jesús Abraham Rodríguez-Arellano Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0002-0043-0946
Víctor Daniel Cruz-Lares Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0002-6401-7499
Roger Miranda-Colorado Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0003-2016-4291
Luis Tupak Aguilar-Bustos Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0001-6603-6485

DOI: https://doi.org/10.29057/icbi.v11iEspecial2.10878

Palabras clave: Vehículo móvil con ruedas, Generación de trayectorias de referencia, Control basado en observador, Control no lineal

Resumen

Este artículo presenta una metodología para la generación y seguimiento de trayectorias empleando Redes Neuronales Artificiales (RNA) aplicadas en robots móbiles con llantas utilizando técnicas de control no lineales. Para la generación de trayectorias se utilizaron dos estructuras de RNA que permiten analizar el entorno donde opera el vehículo, segmentarlo y generar una trayectoria empleando un sistema de visión. Por otro lado, se estudian e implementan dos metodologías de control no lineales tanto en simulaciones numéricas como en una plataforma experimental. La primera ley de control emplea dos estados adicionales para generar un algoritmo de realimentación dinámica. Por su parte, el segundo esquema de control es un algoritmo Proporcional Integral Derivativo (PID) combinado con un observador de perturbaciones. Para verificar la efectividad de la metodología de diseño de trayectorias, así como de los algoritmos de control, se emplea el simulador Webots y, como plataforma experimental, el vehículo autónomo Autominy. Las simulaciones numéricas y los resultados experimentales demuestran la efectividad de las metodologías desarrolladas.

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