Robot Diferencial

Esta semana estudiamos el modelo cinemático del robot diferencial: la plataforma más común en robótica móvil. No existe slide de soporte para este tema — se trabaja con documentación del curso y ejercicios en Python/EV3.

Temas

• Modelo cinemático diferencial: relación entre velocidades de las ruedas y movimiento del robot $(v, \omega)$
• Odometría: estimación de posición integrando velocidades a lo largo del tiempo
• Errores acumulados: fuentes de error sistemático (diferencia en radios de rueda, distancia entre ruedas) y aleatorio (deslizamiento)
• Relación velocidad angular / lineal: ecuaciones cinemáticas del robot diferencial de dos ruedas

Construcción del robot

Construiremos un robot diferencial de bajo perfil con el kit LEGO EV3:

• Ver instrucciones en Robot diferencial — construcción

Modelo cinemático detallado

Ver Cinemática diferencial para las ecuaciones completas del modelo y la integración de la odometría.

Ejercicios

1. Calcula la velocidad lineal y angular de un robot diferencial dado $\dot\phi_1 = 5$ rad/s, $\dot\phi_2 = 3$ rad/s, $r = 0.028$ m, $l = 0.06$ m
2. Simula en Python la odometría de un robot que describe un cuadrado de 40 cm de lado
3. Estima el error acumulado después de 5 vueltas si el radio real de la rueda derecha es 0.1% mayor que el nominal