AGV INTRODUCCIÓN ciclo de instrucción proveen una ...

CONTROL DE UN VEHÍCULO GUIADO AUTOMÁTICAMENTE (AGV)
ING. ALEJANDRO PEDROZA REYES1
DR. CARLOS SÁNCHEZ LÓPEZ1
INTRODUCCIÓN
E
n
nuestros
días
los
vehículos
guiados
El presente trabajo presenta los logros alcanzados en
el desarrollo deson un muy
algoritmo
de control
automáticamente
necesarios
como
implementado en un dsPic30F4011 para conseguir
que un AGV desarrolle movimientos dentro de un
consecuencia
de que
la necesidad
realizar conocidos,
tareas que
espacio finito
contiene de
obstáculos
para lo cual se construyen trayectorias factibles y se
elige la óptima
algoritmo además
basado de
en
representan
peligromediante
para losun humanos,
técnicas de lógica difusa y programación lineal. El
cálculo de trayectorias se hace en base a la
superar
la precisión
de unsuaves
humano
a la
hora desarrollar
de realizar
construcción
de curvas
que
pueda
con facilidad el AGV, las curvas deben ser definidas
mediante
sencillos con la finalidad de que
algunas
de parámetros
ellas.
éstas puedan describir una trayectoria sin demasiadas
restricciones; además de ser fácilmente modificables
ya que los obstáculos pueden aparecer en cualquier
punto.
OBJETIVOS
General: Desarrollo e implementación de un
algoritmo de cálculo de trayectorias basado en curvas
paramétricas para el control de los movimientos de
un vehículo guiado automáticamente.
Específicos:
 Desarrollo de un algoritmo para generar una
trayectoria “factible” implementado en un
dsPic30F4011.
 Generación de obstáculos virtuales.
 Desarrollo de un algoritmo de toma de
decisión y búsqueda para un dsPic 30F4011
 Desarrollo de software en plataforma
LabView como interfaz humana.
 Diseño del hardware para control de
motores.
MATERIALES Y MÉTODOS
Procesador digital de señales (dsPic)
El principal componente del sistema de control es
un microcontrolador dsPIC30F4011, el cual tiene una
arquitectura Harvard modificada de 16 bits. Su
estructura se puede separar en tres partes
básicamente: microprocesador, Integración del
sistema y periféricos.
El CPU tiene palabras de instrucción de 24 bits
con un campo variable para el código de operación.
Tiene además 16 registros de trabajo que, junto con
instrucciones tipo MCU y DSP realizables en un
ciclo de instrucción proveen una gran rapidez y
complejidad de cálculo. La memoria de datos puede
contener 32 mil palabras o 64 mil bytes que se
separan en dos bloques cada uno con su propia AGU.
La arquitectura DSP contiene un multiplicador de 17
bits, una ALU, dos acumuladores y un registro de
corrimiento bidireccional de 40 bits, todo esto
permite realizar un procesamiento de señales en
tiempo real de manera óptima. Todas estas
características y algunas otras hacen de este
dispositivo un candidato ideal para el desarrollo del
control de un AGV.
Compilador MPLAB C30
MPLAB C30 es un compilador optimizado que
incluye extensiones del lenguaje para aplicaciones de
control embebido para dsPIC’s. Compila archivos C
y produce archivos en lenguaje ensamblador, que al
ser ensamblados producen el código hexadecimal que
es grabado en la memoria de programa del dsPIC.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos pueden resumirse
básicamente en 3 etapas, la primera consiste en la
definición de las técnicas a utilizar para el cálculo de
las trayectorias, que están basadas en curvas
paramétricas; la segunda consiste en la elección de
las herramientas y dispositivos a utilizar, en primer
lugar el tipo de microcontrolador (dsPIC) basado en
las características de procesamiento requerido y a su
disponibilidad, así como las herramientas MPLAB
C30 para el desarrollo del algoritmo que hasta el
momento tiene alrededor de 400 líneas de programa;
otras herramientas que se han utilizado son
LabView para realizar la interfaz con el usuario, el
cual realiza una comunicación vía rs-232 con el
dsPIC, otra herramienta es Solid Edge que es
utilizada para generar la estructura física del
vehículo.
El trabajo realizado hasta ahora permite vislumbrar
avances importantes en el diseño de sistemas
embebidos que permitan generar tecnología
vanguardista con herramientas de uso generalizado
sin necesidad de recurrir a la compra de tecnología a
países desarrollados.
1
Instituto Tecnológico de Aguascalientes.