Diseño e Implementación de un Vehículo Terrestre no Tripulado con Sistema de Navegación Autónomo

Abstract

Esta investigación desarrolla un sistema de navegación para el control de un vehículo terrestre, culminando en la implementación física de una plataforma móvil de pruebas. La navegación autónoma es una tarea de alta complejidad debido a que es necesario determinar la posición, dirección y distancia recorrida, con el propósito de moverse a un destino en un tiempo determinado. Para cumplir con los requerimientos, un sistema de navegación fue desarrollado para tomar decisiones y maniobrar un vehículo terrestre holonómico, basado en retroalimentación proporcionada por una unidad de medición inercial, un sensor magnético y un sistema global de navegación por satélite. Un algoritmo para localización absoluta fue desarrollado, cuyo margen de error bajo las condiciones probadas fue menor a 1.5 [m]. Dos controladores fueron desarrollados e implementados: para la dirección un controlador personalizado y para la velocidad un controlador proporcional. Un módulo para manejar mapas virtuales fue programado, permitiendo al sistema leer y escribir trayectorias. El sistema final demostró ser capaz de seguir una trayectoria definida por un número finito de coordenadas. Además, el vehículo desarrollado finalizó en primer lugar en las ediciones 2016 y 2017 de la Autonomous Vehicle Competition Mexico. El sistema es escalable y puede contribuir al futuro desarrollo de vehículos autónomos terrestres.