Algoritmo de cooperación para prototipos de robots acuáticos no sumergibles para la recolección de objetos flotantes

Abstract

Este trabajo de grado tiene como objetivo principal desarrollar un algoritmo de cooperación para la interacción entre robots que permita recolectar objetos flotantes en una superficie de agua, como en lagos, embalses, estanques, etc. con el fin de proveer una solución práctica a la descontaminación de fuentes hídricas y una base de estudio y desarrollo a futuros proyectos relacionados con la robótica cooperativa. Se presenta la descripción de otros navíos utilizados en proyectos de cooperativismo y se evalúa su desempeño para tenerse en cuenta en el prototipo a realizar. Una vez escogido el tipo de embarcación, empieza la búsqueda en el mercado para la adquisición. Los componentes electrónicos necesarios para lograr el cooperativismo entre los individuos son descritos y analizados para seleccionar los apropiados. Se debe tener claro que el trabajo cooperativo demanda el uso de algunos elementos como por ejemplo módulos de comunicación inalámbrica, los cuales permiten la transmisión y recepción de información entre robots, con el fin de tener conocimiento de las acciones ejecutadas por cada uno. Por último, teniendo los circuitos electrónicos y estructura mecánica, se arman los prototipos para realizar pruebas en campo y verificar el funcionamiento y rendimiento de los robots acuáticos. Además se evalúa el desempeño del algoritmo desarrollado para recolectar los objetos flotantes de forma conjunta, con el fin de facilitar proyectos futuros en robótica cooperativa, pues dos robots pueden ser más eficientes que uno.

The main goal of this thesis is the development of a cooperative algorithm to the interaction between robots to gather floating objects on a water surface as a lakes, ponds, dams, etc. with the purpose to decontaminate water sources and to be the base to the future works or investigations related with cooperative robotic. The description of other ships used in cooperativism projects is presented and the performance was evaluated for take into account to the prototype which is going to do. Once the ship prototype is selected begins the search to get it. The electronic components needed to achieve the cooperativism between the robots are described and analyzed to select the appropriate. The cooperative work requires some elements like wireless communication modules, which allows the information transmission and reception between robots to keep informed of the actions that each robot doing. At last, with the electronic circuits and the mechanic structure, the prototype is built to make field tests and evaluate the performance of the robots. Also, the developed algorithm is evaluated to collect the floating objects in cooperative way to ease future projects in cooperative robotic to simplify many process, because two robots are more efficient than one.