Diseño e implementación de una estrategia para planeación de trayectorias con evasión de obstáculos de un dron tipo Quadrotor utilizado en la caracterización de afloramientos geológicos

Abstract

Este proyecto de grado del programa ingeniería mecatrónica tiene como objetivo desarrollar un algoritmo de planeación de trayectorias que incluya la evasión de obstáculos de un dron tipo quadrotor que será utilizado para la exploración y caracterización de afloramientos geológicos. Estos afloramientos son rocas que se presentan desnudas de vegetación y en algunos casos tienen formas complejas con distintos tamaños, por lo cual un dron sería una herramienta indicada para el estudio de estos afloramientos. El proyecto de distribuye en dos fases, la primera la fase diseño donde se creó algoritmos de planeación de trayectorias en ambientes conocidos en dos etapas: se crea un modelo de campo de fuerza artificial (APF) para cada elemento en el ambiente usando funciones sigmoides, posteriormente se calculan las trayectorias utilizando estrategias basadas en descenso de gradiente. Se desarrollaron 2 estrategias, la primera basada en puntos móviles que interconectan el dron con la meta, donde posteriormente cada punto se mueve hacia zonas libres de la influencia de los obstáculos siguiendo el campo potencial, lo que hace que se encuentren caminos libres de obstáculos. El segundo se basa en el uso del concepto de zonas seguras, el cual se utiliza como criterio para actualizar la posición de los puntos.