Experimentos de coordinación multi-robot con quadcopteros

El objetivo principal de este proyecto es crear un sistema capaz de controlar varios UAVs y hacer experimentos con ellos de manera coordinada. El UAV utilizado será la plataforma robótica aérea AR.Drone. Estos drones son cuadricópteros con sus cuatro servomotores eléctricos que permiten un control muy robusto de sus maniobras en el aire. El sistema completo estará compuesto por varios drones y un controlador, que en este caso será un ordenador. A partir de la creación de la red compuesta por los drones y el controlador, se detallarán los programas que se han utilizado para controlar los drones, ya sea en los vuelos autónomos o vuelos controlados. El objetivo de estos vuelos será transportar objetos lineales, como pueden ser mangueras o cuerdas, mediante el vuelo coordinado de los drones dotados de sistemas de jación para que los puedan transportar. Esto es, gracias a un sistema de sujeción que le añadiremos a cada drone probaremos el transporte de varios tipos de cuerdas por dos o más drones a la vez guiados por un solo controlador. Los programas creados tendrán el objetivo de corregir el vuelo e intentar conseguir la estabilidad necesaria para que los drones puedan transportar las cuerdas o mangueras sin perder el control debido a su peso o algún efecto producido por los otros drones, como corrientes de aire inducidas por los rotores. Este proyecto tiene dos partes importantes: La primera es la creación del sistema que nos permite transportar las cuerdas y la segunda es observar y analizar el comportamiento del sistema durante diferentes experimentos. A la hora de explicar las pruebas experimentales se detallará la situación del sistema con el número de drones y el objeto a transportar. Además, se resumirán los resultados de los experimentos re ejados en valores de parámetros de vuelo recibidos de los drones. Para acabar, se detallarán las diferentes conclusiones a las que se ha llegado mediante los experimentos y que nos han servido también para escribir las lineas futuras de trabajo que se detallan al nal.

Pertsonen jarraipenaren ebaluazioa robot mugikor batean

Nabigazioa robot mugikorretan eta pertsonen jarraipenerako sistema baten ebaluazioa

Robot navigation in dense crowds : statistical models and experimental studies of human robot cooperation

This thesis explores the problem of mobile robot navigation in dense human crowds. We begin by considering a fundamental impediment to classical motion planning algorithms called the freezing robot problem: once the environment surpasses a certain level of complexity, the planner decides that all forward paths are unsafe, and the robot freezes in place (or performs unnecessary maneuvers) to avoid collisions. Since a feasible path typically exists, this behavior is suboptimal. Existing approaches have focused on reducing predictive uncertainty by employing higher fidelity individual dynamics models or heuristically limiting the individual predictive covariance to prevent overcautious navigation. We demonstrate that both the individual prediction and the individual predictive uncertainty have little to do with this undesirable navigation behavior. Additionally, we provide evidence that dynamic agents are able to navigate in dense crowds by engaging in joint collision avoidance, cooperatively making room to create feasible trajectories. We accordingly develop interacting Gaussian processes, a prediction density that captures cooperative collision avoidance, and a "multiple goal" extension that models the goal driven nature of human decision making. Navigation naturally emerges as a statistic of this distribution.

Most importantly, we empirically validate our models in the Chandler dining hall at Caltech during peak hours, and in the process, carry out the first extensive quantitative study of robot navigation in dense human crowds (collecting data on 488 runs). The multiple goal interacting Gaussian processes algorithm performs comparably with human teleoperators in crowd densities nearing 1 person/m², while a state of the art noncooperative planner exhibits unsafe behavior more than 3 times as often as the multiple goal extension, and twice as often as the basic interacting Gaussian process approach. Furthermore, a reactive planner based on the widely used dynamic window approach proves insufficient for crowd densities above 0.55 people/m². We also show that our noncooperative planner or our reactive planner capture the salient characteristics of nearly any dynamic navigation algorithm. For inclusive validation purposes, we show that either our non-interacting planner or our reactive planner captures the salient characteristics of nearly any existing dynamic navigation algorithm. Based on these experimental results and theoretical observations, we conclude that a cooperation model is critical for safe and efficient robot navigation in dense human crowds.

Finally, we produce a large database of ground truth pedestrian crowd data. We make this ground truth database publicly available for further scientific study of crowd prediction models, learning from demonstration algorithms, and human robot interaction models in general.

Diseño, fabricación y montaje de un robot de cinemática paralela de dos grados de libertad

[ES]Este Trabajo consiste en diseñar un robot de cinemática paralela de dos grados de libertad partiendo de unos requisitos mínimos necesarios que habrán de verificarse. A continuación, se fabricará siguiendo dicho diseño para finalmente montarlo sobre unas guías lineales constituyendo así una máquina de cinemática paralela, objetivo final conjunto de este Trabajo añadido al mencionado control de las guías. Resulta de especial interés su particular arquitectura, aspecto clave cuando se pretende un sistema preciso y reducir las vibraciones.

SCARA motako robot industrialaren simulazio birtuala eta interakzioa

[EU]Gradu amaierako lan honetan, Industria Ingenieritza graduan zehar emandako zenbait irakasgaietan landutako kontzeptuak oinarri bezala hartuta SCARA robot industrialaren analisia egin da. Lau askatasun gradu dituzten robot hauek oso erabiliak dira industrian beraien lan ziklo azkar, karga handiak jasateko kapazitate, errepikortasun eta aplikazio ugariengatik. Proiektua, bi zati nagusitan banandu da: SCARA motako robot baten analisi zinematikoa, robotaren irudikapena eta ibilbideen sorkuntza Matlab programa erabiliz. Adept Cobra e-Vario 600, SCARA motako prototipo errealarekin interakzioa. Proiektuan zehar garatuko diren edukien egitura ondorengoa izango da: Lehenik eta behin, proiektuko lehen atalean proiektua kokatuta dagoen testuinguruaren azalpena emango da, baita ere testuinguru horrek gaur egun, sail desberdinetan, duen garrantzia. Proiektuko bigarren atalean, lana egiterakoan proposatu diren helburuak eta proiektuak eskaintzen dituen onurak adieraziko dira. Bestetik, proiektuko hirugarren atalean, gaiaren egoeran, SCARA robotera heldu arte robotek historian zehar izan duten garapena eta hauen sailkapen desberdinak azalduko dira. Laugarren atalean, metodologian, proiektu honetan garatuko diren bi zati nagusien deskribapen zehatza emango da. Azkenik, proiektuko azken atalean, lana burutzeko bete behar izan diren ataza bakoitzaren deskribapena eta iraupena, aurrekontua, arriskuen analisia eta proiektu honetatik atera ditugun ondorioak ematen dira.

Análisis cinemático del robot antropomórfico IRB120 de ABB

[ES]En el siguiente Trabajo Fin de Grado se va a exponer el análisis cinemático y desarrollo de un modelo virtual para la implementación de las ecuaciones cinemáticas del robot IRB120 de ABB llevados a cabo durante el curso 2013/2014. Comenzando por un estudio del Estado del Arte de la robótica industrial, se plantean seguidamente las ecuaciones de localización del robot en función de las variables de entrada mediante el método matricial. Estas ecuaciones son implementadas en un modelo de MatLab para usarlas en la resolución del problema de posición directo e inverso, y son también usadas en herramientas de creación de trayectorias. Además, sus derivadas se utilizan en el cálculo de velocidades del elemento terminal. Por último, se muestra la creación del prototipo 3D del robot, así como un interfaz gráfico de control del robot para el usuario, y los trabajos de validación llevados a cabo de los mencionados modelos virtuales sobre el robot real.

Simulación del robot Delta mediante MATLAB

[ES]El presente Trabajo Fin de Grado: SIMULACIÓN DEL ROBOT DELTA MEDIANTE MATLAB trata sobre el robot Delta. El objetivo principal del trabajo es servir de base para futuros proyectos. Incluye información sobre los robots Delta, así como de sus aplicaciones. Este tipo de robots tienen numerosas aplicaciones y beneficios gracias a las numerosas características favorables que se mencionan a lo largo del trabajo, como lo es por ejemplo la gran velocidad a la que se puede mover. En el trabajo se verán las resoluciones de los problemas cinemáticos: directo e inverso. Además, se podrán describir trayectorias tomando como base los anteriores problemas cinemáticos. Finalmente, es especialmente interesante la introducción de los interpoladores en la generación de trayectorias y los beneficios que ello trae consigo.

Bertso transformation with pattern-based sampling

This paper presents a method to generate new melodies, based on conserving the semiotic structure of a template piece. A pattern discovery algorithm is applied to a template piece to extract significant segments: those that are repeated and those that are transposed in the piece. Two strategies are combined to describe the semiotic coherence structure of the template piece: inter-segment coherence and intra-segment coherence. Once the structure is described it is used as a template for new musical content that is generated using a statistical model created from a corpus of bertso melodies and iteratively improved using a stochastic optimization method. Results show that the method presented here effectively describes a coherence structure of a piece by discovering repetition and transposition relations between segments, and also by representing the relations among notes within the segments. For bertso generation the method correctly conserves all intra and inter-segment coherence of the template, and the optimization method produces coherent generated melodies.