Simulación de robótica móvil empleando CoppeliaSim

Abstract

La robótica ha revolucionado nuestra sociedad en múltiples aspectos desde el sector industrial hasta el asistencial, posicionándose como una de las áreas más prometedoras de la tecnología. Su desarrollo e investigación por parte del personal de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Oriente, hoy en día se ve obstaculizado por la escasez de medios para la experimentación práctica en robótica móvil, limitaciones que pueden ser solventadas mediante el uso de una herramienta de simulación. El presente trabajo pretende mostrar la plataforma de simulación de robótica CoppeliaSim como vía para el estudio y experimentación en temáticas relacionadas a la robótica móvil, para lo cual se desarrollan varias escenas con el fin de simular algoritmos de seguimiento de trayectorias con posibles aplicaciones reales. En un primer momento se crea el modelo 3D del robot educativo EduRoMAA y cuatro escenas de prueba para probar el comportamiento del robot frente a los algoritmos simples de seguimiento de línea y de pared. Posteriormente se trabaja con el modelo del dron “Quadcopter”, desarrollado e implementado en el software por el propio fabricante, y se desarrollan dos escenas para simular algoritmos de seguimiento de trayectorias como son el “Guiado óptico” y el “Guiado por GPS” aplicado a la inspección de parques solares fotovoltaicos. Para la programación de los algoritmos se emplean scripts en Lua, un lenguaje fácilmente interpretado por CoppeliaSim y que presenta una extensa gama de funciones que pueden ser consultadas en el manual de referencia de este software.

Robotics has revolutionized our society in multiple aspects from the industrial to the healthcare sector, positioning itself as one of the most promising areas of technology. Its development and research by the staff of the Faculty of Electrical Engineering of the Universidad de Oriente, today is hindered by the scarcity of means for practical experimentation in mobile robotics, limitations that can be solved through the use of a tool simulation. This work aims to show the CoppeliaSim robotics simulation platform as a way to study and experiment on topics related to mobile robotics, for which several scenes are developed in order to simulate trajectory tracking algorithms with possible real applications. Initially, the 3D model of the EduRoMAA educational robot and four test scenes are created to test the behavior of the robot against simple line and wall following algorithms. Subsequently, we work with the “Quadcopter” drone model, developed and implemented in the software by the manufacturer itself, and two scenes are developed to simulate trajectory tracking algorithms such as “Optical Guidance” and “GPS Guidance” applied. to the inspection of photovoltaic solar parks. To program the algorithms, scripts are used in Lua, a language that is easily interpreted by CoppeliaSim and that presents a wide range of functions that can be consulted in the reference manual of this software.