Please use this identifier to cite or link to this item: http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2142
Modelado y Diseño de un control unificado de un manipulador aéreo tipo VTOL para misiones en el exterior
aaron lopez
ISRAEL CRUZ VEGA
JOSE MARTINEZ CARRANZA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Manipulador aéreo
Control adaptivo
Control PID
Brazo robótico
Vehículo aéreo no tripulado
Estimación de posición
In this thesis work, the novel design of an aerial interaction system based on a micro aerial vehicle (MAV) with a robotic arm with two degrees of freedom (DOF) incorporated in the lower part of the vehicle is presented for contact with a vertical surface in an outdoor setting. This work addresses the problem of physical interaction between an aerial manipulator and a rigid structure and focuses on the development of position control to guarantee flight stability and contact with the surface to interact. There are many potential benefits of physical interaction with the environment. An aerial manipulator with grasping or manipulation/interaction capabilities is attractive to carry out many applications such as analysis, maintenance, and repair of structures. However, the process of approaching a MAV to an object or surface also brings new control challenges. The stable flight of an aerial manipulator is compromised due to the perturbation forces induced by the manipulator actuators and indoor/outdoor environmental conditions, as well as the effect of wind from the rotors near a vertical surface. Also, potential scenarios are often unsuitable for the use of positioning and motion capture technologies, generally used for MAV heading and attitude measurement in control algorithms. In this work, the design of a manipulator arm capable of providing the MAV the ability to interact with the environment without compromising its flight capabilities is presented.
En este trabajo de tesis se presenta el diseño novedoso de un sistema de interacción aérea basado en un micro vehículo aéreo (MAV, por sus siglas en ingles) con un brazo robótico de dos grados de libertad (GDL) incorporado en la parte inferior del vehículo para el contacto con una superficie vertical en un escenario al aire libre. Este trabajo aborda el problema de interacción física entre un manipulador aéreo y una estructura rígida y se centra en el desarrollo del control de regulación de la posición para garantizar el comportamiento deseado del sistema en vuelo y el contacto con la superficie a interactuar. Existen numerosos beneficios potenciales de la interacción física con el medio ambiente. Un manipulador aéreo con capacidades de agarre o manipulación/interacción es atractivo para llevar a cabo una gran cantidad de aplicaciones como por ejemplo el análisis, cuidado y reparación de estructuras. Sin embargo, el proceso de acercamiento de un MAV a un objeto o una superficie también trae nuevos desafíos de control. El vuelo estable de un manipulador aéreo se ve comprometido debido a las fuerzas de perturbación inducidas por los actuadores del manipulador y las condiciones del entorno interior / exterior, así como el efecto del viento de los rotores cerca a una superficie vertical. Además, los escenarios potenciales suelen ser inadecuados para el uso de tecnologías de captura de movimiento y posicionamiento, generalmente utilizadas para la medición de la posición espacial del MAV en los algoritmos de control. En este trabajo,se presenta el diseño de un brazo manipulador capaz de brindarle al MAV la habilidad de interactuar con el entorno sin comprometer sus capacidades de vuelo.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2020-11
Tesis de doctorado
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
López Luna, Aarón Eleazar., (2020), Modelado y Diseño de un control unificado de un manipulador aéreo tipo VTOL para misiones en el exterior, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ELECTRÓNICA
Versión aceptada
acceptedVersion - Versión aceptada
Appears in Collections:Doctorado en Electrónica

Upload archives