Diseño de un sistema de control de velocidad para un Rover de aplicaciones lunares

Abstract

Este proyecto aborda el diseño de un sistema de control de velocidad para un Rover orientado a aplicaciones lunares, considerando las particularidades del entorno y su implementación práctica. Se identificó que el prototipo original no era adecuado para validación, por lo que se seleccionó uno nuevo y se establecieron especificaciones de desempeño acordes con los casos de uso definidos. Se aplicó la metodología de diseño de Ulrich y Eppinger para estructurar el proceso, incluyendo la selección de conceptos, el desarrollo del modelo y la validación. El modelado del sistema se realizó a partir de datos experimentales, obteniendo una función de transferencia discreta que sirvió como base para el diseño del controlador. Se desarrolló un controlador PID utilizando herramientas de simulación. La implementación se realizó en un Arduino Uno, integrando sensado, control y registro de datos. Las pruebas se llevaron a cabo sobre superficies con y sin obstáculos, incluyendo arena y piedras, para evaluar el desempeño del sistema en condiciones similares a las reales. Los resultados muestran un cumplimiento parcial de las especificaciones, con oportunidades de mejora identificadas para futuras iteraciones del diseño.

This project addresses the design of a velocity control system for a Rover intended for lunar applications, taking into account both the specific environmental requirements and practical implementation constraints. It was determined that the original prototype was unsuitable for validation, leading to the selection of a new one and the establishment of performance specifications aligned with the defined use cases. The Ulrich and Eppinger design methodology was applied to structure the development process, including concept selection, model development, and validation. The system modeling was based on experimental data, resulting in a discrete transfer function used as the foundation for controller design. A PID controller was developed using simulation tools. The implementation was carried out on an Arduino Uno, integrating sensing, control, and data logging. Tests were conducted on surfaces with and without obstacles, including sand and rocks, to assesssystem performance under conditionssimilar to those expected in the final application. The results indicate partial compliance with the established specifications, along with opportunities for improvement identified for future design iterations.