Diseño de un Sistema de Control Predictivo para la Navegación Autónoma de un Dron dentro de Galerías de Minas Subterráneas
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Fecha
2024-02-20
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Editor
Pontificia Universidad Católica del Perú
DOI
Resumen
En el contexto de las operaciones de minería subterránea se ha identificado
que el principal problema es la posibilidad de que ocurran accidentes
generados por la caída de objetos. Para afrontar este problema, se propone
hacer uso de robots móviles que realicen la inspección e identificación de este
tipo de riesgos. Es en esta línea que los drones equipados con sensores
ópticos se vuelven una alternativa para conocer el estado real de dichos
espacios y detectar a tiempo algún indicio de posible caída de objetos, esto
gracias a la posibilidad que estos brindan de llegar a lugares de difícil acceso
sin que el operador tenga que exponerse.
En el marco de la tesis presentada, se planteará una estrategia de control que
permita la navegación autónoma de un vehículo aéreo no tripulado del tipo ala
rotatoria o dron dentro de un espacio confinado como el de las galerías de
mina subterránea, donde no se tenga acceso a la señal GPS (Sistema de
Posicionamiento Global) y se use únicamente la información recabada por un
sensor LiDAR y una unidad de medida inercial (IMU).
Para cumplir con este objetivo, se utilizará un controlador diseñado a partir del
modelo matemático que mejor describa la dinámica del dron en dos
dimensiones. Se realizará tanto el diseño teórico del controlador propuesto
como la simulación del sistema de control de la trayectoria del vehículo aéreo.
Finalmente, la tesis obtendrá como resultado, una comparativa entre el
controlador propuesto y la estrategia de control clásica usada en los drones
comerciales. Para ello, se tomará en cuenta las principales restricciones que
se tiene en la operación de los vehículos aéreos no tripulados dentro de los
espacios confinados, así como la robustez en su respuesta ante
perturbaciones externas o como parte del error en la medida de los sensores
utilizados.
Descripción
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados--Diseño y construcción, Minas subterráneas--Equipo y accesorios, Minas--Medidas de seguridad