Modeling an underground tunneling robot for pipeline construction

Resumen

La robótica subterránea presenta retos complejos y sigue estando poco explorada en comparación con la robótica estacionaria y móvil. Mientras que el software de simulación proporciona medios de bajo costo y seguros para estudiar el diseño mecánico y los algoritmos de control del movimiento, sus capacidades para estudiar sistemas subterráneos son más limitadas. En particular, a la hora de modelar interacciones complejas con el suelo o mecanismos de locomoción híbridos. El software de simulación carece de herramientas para estudiar sistemas como los robots con locomoción de gusano, que anclan y liberan segmentos para moverse. Este artículo presenta el modelado del robot subterráneo ROBOSUB, diseñado para la construcción de tuberías, utilizando Simscape Multibody. El robot se ancla y libera de las paredes del túnel para desplazarse. En primer lugar, se describe el sistema robótico real y, a continuación, se analiza su implementación en Simscape Multibody. Finalmente, se valida el modelo mediante la ejecución de cuatro escenarios con diferentes señales de control, lo que da como resultado cuatro trayectorias distintas.