Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado

La constante incorporación de la tecnología robótica en diferentes actividades del día a día y los beneficios que en ella otorga, ha permitido que el campo de la robótica tenga un gran auge y rápida evolución en los últimos años. Por esta razón son cada vez más las oportunidades para el uso de la ro...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Martínez Rozas, Simón Ernesto
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2018
País:España
Institución:Universidad de Sevilla (US)
Repositorio:idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla
OAI Identifier:oai:idus.us.es:11441/81107
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/11441/81107
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Inspección del alcantarillado
Simulación robotica
Evitación riesgo
id ES_79e75acdfd8591037a3e23e9f722e019
oai_identifier_str oai:idus.us.es:11441/81107
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
title Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
spellingShingle Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
Martínez Rozas, Simón Ernesto
Inspección del alcantarillado
Simulación robotica
Evitación riesgo
title_short Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
title_full Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
title_fullStr Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
title_full_unstemmed Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
title_sort Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarillado
dc.creator.none.fl_str_mv Martínez Rozas, Simón Ernesto
author Martínez Rozas, Simón Ernesto
author_facet Martínez Rozas, Simón Ernesto
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Maza Alcañiz, Iván
Ingeniería de Sistemas y Automática
dc.subject.none.fl_str_mv Inspección del alcantarillado
Simulación robotica
Evitación riesgo
topic Inspección del alcantarillado
Simulación robotica
Evitación riesgo
description La constante incorporación de la tecnología robótica en diferentes actividades del día a día y los beneficios que en ella otorga, ha permitido que el campo de la robótica tenga un gran auge y rápida evolución en los últimos años. Por esta razón son cada vez más las oportunidades para el uso de la robótica en diversas aplicaciones, especialmente aquellas que involucran un riego para los trabajadores u operarios. Bajo esta idea el proyecto SIAR (Sewer Inpection Autonomous Robot) ha desarrollado un robot terrestre para realizar tareas de inspección de alcantarillado, ambiente el cual presenta una serie de riesgos para los humanos debido a la generación de gases tóxicos, ambiente poco higiénico y especio reducido con difícil acceso en caso de emergencia. El inconveniente para el grupo a cargo del proyecto, es que el robot debe ser movilizado desde Sevilla a la ciudad de Barcelona, y una vez en esta movilizar el robot a través de camión y llevarlo hasta dentro del alcantarillado a través de una grúa. Por esta razón, y como complemento al proyecto, nace la idea de realizar un simulador, que considera el modelo del robot SIAR con las mismas características mecánica y dinámicas de la plataforma real, y las condiciones hostiles del alcantarillado, como angostamiento secciones, canal, zonas curvas, etc. De esta manera se obtiene una representación del entorno real con el modelo que es manipulado a través de un control de lazo abierto teleoperado. Para desarrollar el simulador, se considera la utilización de software de código abierto, que tengan un soporte y comunidad activa, que además incorpore motores físicos que otorguen realidad a la simulación y que permitan utilizar la misma programación de la plataforma real sobre la simulación. Así es como surge el simulador Gazebo como opción para realizar la simulación, el cual puede integrarse con ROS, para así generar una herramienta poderosa de simulación con potentes motores físicos y en la cual se pueden implementar los mismos códigos que la plataforma real. Además, ambos softwares son de código abierto, y, son soportados por la ORDF y nutridos constantemente por una comunidad muy activa. Cabe destacar que estos softwares son compatibles con otros softwares de código abierto como por ejemplo Meshlab, el cual permite editar figura 3D, lo cual genera un set de softwares que se complementan y permiten tener una simulación con buenos resultados. Gazebo, al igual que ROS, cuanta con una gran librería y además API que permite generar un gran control sobre los elementos de la simulación. De esta manera, a partir del uso de estos elementos se desarrollarón plugins que manipulan de forma teleoperada los elementos de la simulación, como el movimiento de las ruedas o los brazos del modelo del robot SIAR, y que además comunican Gazebo con ROS para entregar mensajes con información de los elementos de la simulación. Además, se utilizan plugin que generan simulación de sensores como cámaras para visualizar el alcantarillado, y así contar con percepción del entorno. xiiLa constante incorporación de la tecnología robótica en diferentes actividades del día a día y los beneficios que en ella otorga, ha permitido que el campo de la robótica tenga un gran auge y rápida evolución en los últimos años. Por esta razón son cada vez más las oportunidades para el uso de la robótica en diversas aplicaciones, especialmente aquellas que involucran un riego para los trabajadores u operarios. Bajo esta idea el proyecto SIAR (Sewer Inpection Autonomous Robot) ha desarrollado un robot terrestre para realizar tareas de inspección de alcantarillado, ambiente el cual presenta una serie de riesgos para los humanos debido a la generación de gases tóxicos, ambiente poco higiénico y especio reducido con difícil acceso en caso de emergencia. El inconveniente para el grupo a cargo del proyecto, es que el robot debe ser movilizado desde Sevilla a la ciudad de Barcelona, y una vez en esta movilizar el robot a través de camión y llevarlo hasta dentro del alcantarillado a través de una grúa. Por esta razón, y como complemento al proyecto, nace la idea de realizar un simulador, que considera el modelo del robot SIAR con las mismas características mecánica y dinámicas de la plataforma real, y las condiciones hostiles del alcantarillado, como angostamiento secciones, canal, zonas curvas, etc. De esta manera se obtiene una representación del entorno real con el modelo que es manipulado a través de un control de lazo abierto teleoperado. Para desarrollar el simulador, se considera la utilización de software de código abierto, que tengan un soporte y comunidad activa, que además incorpore motores físicos que otorguen realidad a la simulación y que permitan utilizar la misma programación de la plataforma real sobre la simulación. Así es como surge el simulador Gazebo como opción para realizar la simulación, el cual puede integrarse con ROS, para así generar una herramienta poderosa de simulación con potentes motores físicos y en la cual se pueden implementar los mismos códigos que la plataforma real. Además, ambos softwares son de código abierto, y, son soportados por la ORDF y nutridos constantemente por una comunidad muy activa. Cabe destacar que estos softwares son compatibles con otros softwares de código abierto como por ejemplo Meshlab, el cual permite editar figura 3D, lo cual genera un set de softwares que se complementan y permiten tener una simulación con buenos resultados. Gazebo, al igual que ROS, cuanta con una gran librería y además API que permite generar un gran control sobre los elementos de la simulación. De esta manera, a partir del uso de estos elementos se desarrollarón plugins que manipulan de forma teleoperada los elementos de la simulación, como el movimiento de las ruedas o los brazos del modelo del robot SIAR, y que además comunican Gazebo con ROS para entregar mensajes con información de los elementos de la simulación. Además, se utilizan plugin que generan simulación de sensores como cámaras para visualizar el alcantarillado, y así contar con percepción del entorno. xii
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/11441/81107
url https://hdl.handle.net/11441/81107
dc.language.none.fl_str_mv Español
language_invalid_str_mv Español
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla
instname:Universidad de Sevilla (US)
instname_str Universidad de Sevilla (US)
reponame_str idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla
collection idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869411397445615616
spelling Modelado y simulación de robots terrestres para la inspección del alcantarilladoMartínez Rozas, Simón ErnestoInspección del alcantarilladoSimulación roboticaEvitación riesgoLa constante incorporación de la tecnología robótica en diferentes actividades del día a día y los beneficios que en ella otorga, ha permitido que el campo de la robótica tenga un gran auge y rápida evolución en los últimos años. Por esta razón son cada vez más las oportunidades para el uso de la robótica en diversas aplicaciones, especialmente aquellas que involucran un riego para los trabajadores u operarios. Bajo esta idea el proyecto SIAR (Sewer Inpection Autonomous Robot) ha desarrollado un robot terrestre para realizar tareas de inspección de alcantarillado, ambiente el cual presenta una serie de riesgos para los humanos debido a la generación de gases tóxicos, ambiente poco higiénico y especio reducido con difícil acceso en caso de emergencia. El inconveniente para el grupo a cargo del proyecto, es que el robot debe ser movilizado desde Sevilla a la ciudad de Barcelona, y una vez en esta movilizar el robot a través de camión y llevarlo hasta dentro del alcantarillado a través de una grúa. Por esta razón, y como complemento al proyecto, nace la idea de realizar un simulador, que considera el modelo del robot SIAR con las mismas características mecánica y dinámicas de la plataforma real, y las condiciones hostiles del alcantarillado, como angostamiento secciones, canal, zonas curvas, etc. De esta manera se obtiene una representación del entorno real con el modelo que es manipulado a través de un control de lazo abierto teleoperado. Para desarrollar el simulador, se considera la utilización de software de código abierto, que tengan un soporte y comunidad activa, que además incorpore motores físicos que otorguen realidad a la simulación y que permitan utilizar la misma programación de la plataforma real sobre la simulación. Así es como surge el simulador Gazebo como opción para realizar la simulación, el cual puede integrarse con ROS, para así generar una herramienta poderosa de simulación con potentes motores físicos y en la cual se pueden implementar los mismos códigos que la plataforma real. Además, ambos softwares son de código abierto, y, son soportados por la ORDF y nutridos constantemente por una comunidad muy activa. Cabe destacar que estos softwares son compatibles con otros softwares de código abierto como por ejemplo Meshlab, el cual permite editar figura 3D, lo cual genera un set de softwares que se complementan y permiten tener una simulación con buenos resultados. Gazebo, al igual que ROS, cuanta con una gran librería y además API que permite generar un gran control sobre los elementos de la simulación. De esta manera, a partir del uso de estos elementos se desarrollarón plugins que manipulan de forma teleoperada los elementos de la simulación, como el movimiento de las ruedas o los brazos del modelo del robot SIAR, y que además comunican Gazebo con ROS para entregar mensajes con información de los elementos de la simulación. Además, se utilizan plugin que generan simulación de sensores como cámaras para visualizar el alcantarillado, y así contar con percepción del entorno. xiiLa constante incorporación de la tecnología robótica en diferentes actividades del día a día y los beneficios que en ella otorga, ha permitido que el campo de la robótica tenga un gran auge y rápida evolución en los últimos años. Por esta razón son cada vez más las oportunidades para el uso de la robótica en diversas aplicaciones, especialmente aquellas que involucran un riego para los trabajadores u operarios. Bajo esta idea el proyecto SIAR (Sewer Inpection Autonomous Robot) ha desarrollado un robot terrestre para realizar tareas de inspección de alcantarillado, ambiente el cual presenta una serie de riesgos para los humanos debido a la generación de gases tóxicos, ambiente poco higiénico y especio reducido con difícil acceso en caso de emergencia. El inconveniente para el grupo a cargo del proyecto, es que el robot debe ser movilizado desde Sevilla a la ciudad de Barcelona, y una vez en esta movilizar el robot a través de camión y llevarlo hasta dentro del alcantarillado a través de una grúa. Por esta razón, y como complemento al proyecto, nace la idea de realizar un simulador, que considera el modelo del robot SIAR con las mismas características mecánica y dinámicas de la plataforma real, y las condiciones hostiles del alcantarillado, como angostamiento secciones, canal, zonas curvas, etc. De esta manera se obtiene una representación del entorno real con el modelo que es manipulado a través de un control de lazo abierto teleoperado. Para desarrollar el simulador, se considera la utilización de software de código abierto, que tengan un soporte y comunidad activa, que además incorpore motores físicos que otorguen realidad a la simulación y que permitan utilizar la misma programación de la plataforma real sobre la simulación. Así es como surge el simulador Gazebo como opción para realizar la simulación, el cual puede integrarse con ROS, para así generar una herramienta poderosa de simulación con potentes motores físicos y en la cual se pueden implementar los mismos códigos que la plataforma real. Además, ambos softwares son de código abierto, y, son soportados por la ORDF y nutridos constantemente por una comunidad muy activa. Cabe destacar que estos softwares son compatibles con otros softwares de código abierto como por ejemplo Meshlab, el cual permite editar figura 3D, lo cual genera un set de softwares que se complementan y permiten tener una simulación con buenos resultados. Gazebo, al igual que ROS, cuanta con una gran librería y además API que permite generar un gran control sobre los elementos de la simulación. De esta manera, a partir del uso de estos elementos se desarrollarón plugins que manipulan de forma teleoperada los elementos de la simulación, como el movimiento de las ruedas o los brazos del modelo del robot SIAR, y que además comunican Gazebo con ROS para entregar mensajes con información de los elementos de la simulación. Además, se utilizan plugin que generan simulación de sensores como cámaras para visualizar el alcantarillado, y así contar con percepción del entorno. xiiThe constant incorporation of robotic technology in different day-to-day activities and the benefits it provides, has allowed the field of robotics to have a great boom and rapid evolution in recent years. For this reason, there are more and more opportunities for the use of robotics in various applications, especially those that involve a risk for workers or operators. Under this idea, the SIAR (Sewer Inpection Autonomous Robot) project has developed a terrestrial robot to perform sewer inspection tasks, an environment which presents a series of risks for humans due to the generation of toxic gases, an unhygienic environment and a reduced space with difficult access in case of emergency. The disadvantage for the group in charge of the project, is that the robot must be mobilized from Seville to the city of Barcelona, and once in this mobilize the robot through a truck and take it into the sewer through a crane. For this reason, and as a complement to the project, the idea of creating a simulator was born, which considers the model of the SIAR robot with the same mechanical and dynamic characteristics of the real platform, and the hostile conditions of the sewer, such as narrowing sections, channel, curved areas, etc. In this way, a representation of the real environment is obtained with the model that is manipulated through a teleoperated open loop control. To develop the simulator, it is considered the use of open source software, which have a support and active community, which also incorporates physical engines that give reality to the simulation and allow to use the same programming of the real platform on the simulation. This is how the Gazebo simulator emerges as an option to perform the simulation, which can be integrated with ROS, in order to generate a powerful simulation tool with powerful physical engines and in which the same codes can be implemented as the real platform. In addition, both softwares are open source, and, are supported by the ORDF and constantly nourished by a very active community. It should be noted that these softwares are compatible with other open source softwares such as Meshlab, which allows you to edit 3D figures, which generates a set of softwares that complement each other and allow you to have a simulation with good results. Gazebo, like ROS, has a large library and API that allows to generate a great control over the elements of the simulation. In this way, from the use of these elements, plugins were developed that manipulate in a teleoperated way the elements of the simulation, such as the movement of the wheels or the arms of the model of the SIAR robot, and that also communicate Gazebo with ROS to deliver messages with information of the elements of the simulation. In addition, plugins are used that generate simulation of sensors such as cameras to visualize the sewerage, and thus have perception of the environment.Máster Universitario en Ingeniería Electrónica, Robótica y AutomáticaMaza Alcañiz, IvánIngeniería de Sistemas y Automática2018info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/11441/81107reponame:idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevillainstname:Universidad de Sevilla (US)Españolinfo:eu-repo/semantics/openAccessoai:idus.us.es:11441/811072026-06-17T12:51:07Z
score 15,301603

Similares en LA Referencia