Desarrollo y diseño de un sistema de gestión y control de entrega de paquetes en entornos interiores para un robot móvil de servicio

Párraga Guerrero, Emmanuel Alejandro; Valladarez González, Cristopher Paul

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Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
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Tesis de Mecatrónica
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dc.contributor.advisor	Paillacho Chiluiza, Dennys Fabian ., Director
dc.contributor.author	Párraga Guerrero, Emmanuel Alejandro
dc.contributor.author	Valladarez González, Cristopher Paul
dc.creator	ESPOL.FIMCP
dc.date.accessioned	2024-03-20T15:31:01Z
dc.date.available	2024-03-20T15:31:01Z
dc.date.issued	2023
dc.identifier.citation	Párraga Guerrero, E. A. y Valladarez González, C. P. (2023). Desarrollo y diseño de un sistema de gestión y control de entrega de paquetes en entornos interiores para un robot móvil de servicio. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FIMCP .
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/60801
dc.description	El sector terciario representa el 62,3% del Producto Interno Bruto (PIB) de Ecuador en 2023 según un estudio del Banco Central del Ecuador, nuestro proyecto propone diseñar, controlar y programar un robot móvil autónomo de servicio que cumpla funciones de servicio de entrega de paquetes en ambientes cerrados, este robot utilizado en cualquier ambiente que involucre tareas de servicio como restaurantes, hoteles y eventos. El robot realizó todas las tareas de reconocimiento de espacios y navegación utilizando técnicas de SLAM como AMCL o Cartographer, también utilizó las cámaras para detectar personas y el Lidar para mapear espacios cerrados y ubicar al robot en el espacio. Se realizó un análisis mecánico en el cual se estableció las cargas respectivas de un funcionamiento normal, se obtuvo que el robot tiene un factor de seguridad igual a 15 y un torque máximo requerido en los motores igual a 1,36 Nm, se diseñó y programó una estructura de nodos en ROS con la que el robot realizó todo su funcionamiento, así como también se simuló el robot utilizando Gazebo y Rviz, también se diseñó un control PI de los motores utilizando un enfoque dinámico y utilizando el firmware del controlador DHB-10, finalmente se realizó un análisis de costos el cual determinó que el precio inicial del robot es de $2600 y se podría comercializar fácilmente entre un rango de $3000 - $4000. Se concluye finalmente que nuestra estructura de nodos en ROS junto al robot es capaz de desempeñar tareas de servicio correctamente con tiempos de trabajo correctos de 4 horas, esquivando obstáculos dinámicos con tiempos de reacción de pocos segundos y entregando paquetes de una estación base a otra así cumpliendo su propósito. Palabras clave: ROS, robot, diseño, navegación, servicio, odometría
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	124 página
dc.language.iso	spa
dc.publisher	ESPOL.FIMCP
dc.rights	openAccess
dc.subject	ROS
dc.subject	Robot
dc.subject	Diseño
dc.subject	Navegación
dc.subject	Servicio
dc.subject	Odometría
dc.title	Desarrollo y diseño de un sistema de gestión y control de entrega de paquetes en entornos interiores para un robot móvil de servicio
dc.type	Ingeniero en Mecatrónica
dc.identifier.codigoespol	T-114262
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2320
dc.description.abstractenglish	The tertiary sector represents 62.3% of Ecuador's Gross Domestic Product (GDP) in 2023, according to a study by the Central Bank of Ecuador. Our project proposes to design, control, and program an autonomous mobile service robot that performs package delivery tasks in enclosed environments, this robot can be used in any location that involves service tasks such as restaurants, hotels, and events. The robot executed all space recognition and navigation tasks using SLAM techniques such as AMCL or Cartographer. It also utilized cameras for person detection and Lidar for mapping enclosed spaces and locating the robot within the environment. A mechanical analysis was conducted to establish the respective loads for normal operation. The results indicated that the robot has a safety factor of 15 and a maximum required torque in the motors equal to 1.36 Nm. A ROS node structure was designed and programmed for the robot to perform its functions, and the robot was simulated using Gazebo and Rviz. A PI control of the motors was designed using a dynamic approach and the DHB-10 controller firmware. Finally, a cost analysis determined that the initial price of the robot is $2600, and it could be marketed in the range of $3000 - $4000. In conclusion, our ROS node structure, along with the robot, can successfully perform service tasks with correct working times of 4 hours, avoiding dynamic obstacles with reaction times of a few seconds, and delivering packages from one base station to another, thus fulfilling its purpose. Keywords: ROS, robot, design, navigation, service, odometry.