Disseny i construcció d'un robot mòbil autònom

Abstract

Títol: Disseny i construcció d’un robot mòbil autònom Autor: Àlex Richmond Howroyd Queralt Co-Tutors: Daniel Martin Mañas (PILZ) i Juli Ordeix Rigo (UVic) Data: Juny de 2023 Paraules clau: AMR, ROS2, Seguretat, PILZ Aquest projecte té com a objectiu principal desenvolupar un prototip AMR (Autonomous Mobile robot) diferencial, amb la finalitat de realitzar proves de una nova solució de seguretat per a robots mòbils autònoms, que l’empresa PILZ, especialitzada en solucions d’automatització segura per la indústria, introduirà properament al mercat. Aquesta iniciativa sorgeix de la necessitat d’avaluar aquesta solució de seguretat i obtenir conclusions rellevants sobre el seu funcionament, així com d’explorar les possibilitats d’implementació en aquests vehicles autònoms i identificar possibles millores. En aquest treball es detallaran els conceptes relacionats amb el procés de desenvolupament del prototip AMR. Es definiran els requisits necessaris per garantir el desenvolupament adequat del projecte, s’establiran els dispositius que formaran part del prototip AMR, es realitzarà el disseny i la construcció del prototip i s’abordaran els aspectes relatius a la part elèctrica i electrònica del vehicle. També s’explicaran les tecnologies utilitzades per al control del robot mòbil. En aquest sentit, es destacarà la importància de ROS2 com a recurs fonamental que permet aprofundir en les capacitats de programació de l’AMR, facilitant el desenvolupament de tasques com ara la navegació autònoma i la interacció amb els sensors i actuadors del robot, proporcionant així un entorn robust i flexible per a la part de control i programació. Seguidament, s’establirà el pressupost total del projecte i s’exposarà amb precisió la implementació de la solució de seguretat de PILZ en el prototip AMR. Finalment, s’especificaran les proves preliminars definides per tal d’extreure conclusions rellevants sobre el rendiment i el funcionament del prototip AMR i la integració dels dispositius de seguretat de PILZ.

Title: Design and construction of an autonomous mobile robot Author: Àlex Richmond Howroyd Queralt Supervisor: Daniel Martin Mañas (PILZ) and Juli Ordeix Rigo (UVic) Date: June 2023 Keywords: AMR, ROS2, Security, PILZ The main objective of this project is to develop a differential AMR (Autonomous Mobile Robot) prototype, in order to test the new safety solution for autonomous mobile robots that will soon be introduced in the market by PILZ, a company specialised in safe automation solutions for industry. This initiative is motivated by the need to evaluate said safety solution and ascertain the relevant conclusions regarding its performance, as well as to explore the possibility of its implementation in autonomous vehicles and also to identify possible improvements. In this work, the concepts related to the AMR prototype development process will be exhaustively addressed. It will define the necessary requirements to ensure the proper development of the project, it will establish the devices that will be part of the AMR prototype, it will detail the design and construction of the prototype, as well as addressing aspects related to the electrical and electronic parts of the vehicle. The technologies used to control the mobile robot will also be described. In this sense, the importance of ROS2 as a fundamental resource that allows to deepen the programming capabilities of the AMR will be highlighted, facilitating the development of tasks such as autonomous navigation and interaction with the sensors and actuators of the robot, thus providing a robust and flexible environment for the control and programming stage. Next, the total project budget will be established and the implementation of the PILZ safety solution in the AMR prototype will be precisely described. Finally, the defined preliminary tests will be specified in order to draw the relevant conclusions on the performance and operation of the AMR prototype as well as the integration of the PILZ safety devices.