IDECONA: Identificación de Parámetros Dinámicos en Vehículos Ligeros y Robots Móviles. Aplicación al Control y la Navegación Automática

Hipersectores

Áreas de investigación

Fecha Inicio:  01/01/2011

Fecha Fin:  31/12/2013

Referencia: DPI2010-20814-C02-02

Entidad financiadora: MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN

Participantes ai2: Valera Fernández, Ángel

Navegación automática de vehículos ligeros

La finalidad del proyecto de investigación es el desarrollo, la implementación y la validación experimental una metodología completa para la identificación de parámetros dinámicos aplicable a una amplia gama de vehículos ligeros de ruedas y robots móviles, y su aplicación para establecer el control, la planificación y la navegación automática de dichos vehículos. Este proyecto es una continuación de un proyecto anterior del Plan Nacional, titulado Identificación de parámetros físicos en sistemas mecánicos complejos: Aplicación al control y simulación dinámicos, que se fue desarrollado durante el periodo 2006-2008.

La identificación de parámetros dinámicos consiste en un conjunto de técnicas, esencialmente experimentales, que pretenden la determinación de aquellos parámetros presentes en las ecuaciones que gobiernan el movimiento del sistema mecánico (vehículos ligeros y robots móviles en este caso) y que tienen un papel decisivo a la hora de definir de un modo ajustado el comportamiento dinámico de dicho sistema. Los parámetros dinámicos que habitualmente se pretende determinar son: masas de cuerpos, localizaciones de centros de gravedad, términos de tensores de inercia locales y parámetros de fricción.

De esta forma, la identificación de parámetros se necesaria debido al creciente empleo de modelos dinámicos de sistemas mecatrónicos dentro de la práctica industrial. En el ámbito del control la incorporación de modelos dinámicos dentro de las estrategias de control ha permitido incrementar notablemente las prestaciones de los sistemas sin modificar sustancialmente su estructura mecánica. Los vehículos y robots móviles ejemplifican la anterior afirmación, extendiéndose además a los sistemas de seguridad activa y ayudas a la conducción que incorporan los vehículos cada vez en mayor medida.

Los objetivos principales del proyecto de investigación son:

·         Desarrollo de un sistema abierto para la adquisición de medidas, la identificación y el control de un vehículo ligero real. Se trata de un entorno de control abierto y flexible para vehículos reales que permite obtener y validar los objetivos y desarrollos desde la perspectiva de la identificación de los parámetros físicos y de la teoría del control.

·         Control dinámico de vehículos. Basándose en la identificación de los distintos parámetros físicos se está investigando para la simulación, el estudio y desarrollo de controladores dinámicos no lineales en tiempo real de vehículos.

·         Desarrollo de un sistema de sensorización para la navegación automática de vehículos. Para ello se está implementando un sistema de sensorización que permita, utilizando los algoritmos de control dinámicos, el control autónomo del vehículo móvil.

·         Fusión multisensorial para vehículos móviles, donde se está trabajando para la generación de un conjunto de superficies que caractericen el entorno percibido por el vehículo móvil para detección automática de obstáculos (peatones, ciclistas, motoristas, otros vehículos, etc.) estáticos y/o dinámicos.

·         Planificación de movimientos de vehículos móviles, donde se trabaja para la generación de diversas estrategias de planificación de movimiento del vehículo que sean lo suficientemente rápidas para reaccionar a los cambios que se pueden producir en el entorno.

En el proyecto se está trabajando para el desarrollo de banco de pruebas de control y navegación automática sobre vehículos reales que permita la validación experimental. Para ello se tiene un vehículo de gasolina de tipo quad, y se está trabajando para el desarrollo de un vehículo móvil eléctrico completamente autónomo.

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