Diseño, fabricación y control de un prototipo de robot autónomo con flagelo

Abstract

[Resumen] La robótica ha mejorado nuestra calidad de vida al interactuar con el entorno de formas innovadoras, siendo la microrrobótica capaz de realizar tareas específicas y delicadas en áreas inaccesibles para dispositivos convencionales, como la medicina. El objetivo de este trabajo es diseñar, fabricar y controlar un robot movido por cabeceo con la ayuda de un flagelo pasivo utilizando simulaciones computacionales, modelos matemáticos y controlador previos. Este robot servirá como prototipo para estudios iniciales sobre microrrobótica. El robot se fabricó utilizando impresión 3D y se utilizó electrónica y motores específicos para generar la propulsión. Se realizaron experimentos de natación con y sin flagelo. El movimiento del prototipo sin flagelo durante la natación tiende a descontrolarse rápidamente, mientras que el que posee el flagelo, se mantiene recto. Estos resultados concuerdan con las simulaciones realizadas en trabajos previos.

[Abstract] Robotics has improved our quality of life by interacting with the environment in innovative ways, with microrobotics being able to perform specific and delicate tasks in areas inaccessible to conventional devices, such as medicine. The aim of this work is to design, manufacture and control a robot moved by pitching with the help of a passive flagellum using computational simulations, mathematical models and a previous controller. This robot will serve as a prototype for initial studies on microrobotics. The robot was fabricated using 3D printing and specific electronics and motors were used to generate propulsion. Swimming experiments were conducted with and without a flagellum. The movement of the prototype without the flagellum during swimming tends to rapidly get out of control, while the one with the flagellum stays straight. These results are in agreement with simulations carried out in previous work.