PROYECTO SWARM

SYNCHRONIZED WAREHOUSE AUTONOMOUS ROBOTICS MANAGEMENT

Plataforma robótica autónoma para gestión logística inteligente. Investigación aplicada en arquitecturas mecánicas, electrónicas y de software basadas en ROS y SLAM, orientadas a la colaboración y navegación multi-robot.

IEEE Robotics and Automation Society | Universidad de Los Andes

ABSTRACT

El proyecto SWARM es una iniciativa de investigación estudiantil que desarrolla plataformas robóticas autónomas para gestión logística, investigando arquitecturas mecánicas, electrónicas y de software basadas en ROS y SLAM.

El desarrollo sigue un enfoque iterativo: MK1 validó el concepto funcional como prueba de concepto básica. MK1.5 sirve como versión demo para visualización del producto. MK2 (en desarrollo) incorpora capacidades reales de elevación (5-10 kg) y transporte de payload (~20 kg), con mayor robustez estructural y replicabilidad.

La Fase III marcará la transición hacia especificaciones industriales reales con el MK3, diseñado para cargas de 150-200 kg y aplicaciones comerciales. Actualmente, el proyecto se enfoca en validar conceptos fundamentales de navegación autónoma y colaboración multi-robot en un contexto académico.

ESTADO ACTUAL DEL PROYECTO

Proyecto de investigación estudiantil en desarrollo iterativo

MK1 (Completado) Prueba de concepto
MK1.5 (En desarrollo) Demo visualización
MK2 - Carga elevada 5-10 kg
MK2 - Payload total ~20 kg
MK3 (Fase III) Specs industriales

Meta industrial (MK3): Capacidad de carga 150-200 kg para aplicaciones reales

FASES DE DESARROLLO

FASE I

PLATAFORMA BASE

Desarrollo de la plataforma física de robótica. MK1 completado como prueba de concepto. MK2 en desarrollo con chasis reforzado, PCBs optimizadas y arquitectura ROS documentada.

FASE II

AUTONOMÍA INDIVIDUAL

Implementación de algoritmos SLAM, reconocimiento visual con técnicas de seguimiento, evasión de obstáculos e identificación ArUco para lograr autonomía completa en tareas punto-a-punto.

FASE III

COLABORACIÓN MULTI-ROBOT

Desarrollo de versiones replicables para pruebas de consenso y colaboración entre múltiples unidades. Algoritmos de coordinación y optimización de rutas en tiempo real.

STACK TECNOLÓGICO

MECÁNICA Y DISEÑO

  • Fusion 360 para diseño CAD
  • Mecanismo elevador tipo tijera
  • Chasis estructural reforzado
  • Diseño modular y replicable
  • Análisis FEA y simulación

ELECTRÓNICA Y CONTROL

  • PCBs custom diseñadas en KiCad
  • ESP32 y Arduino para control embebido
  • Protocolos CAN/UART industriales
  • Integración LiDAR y sensores IMU
  • Controladores de motores optimizados

SOFTWARE Y ALGORITMOS

  • Arquitectura ROS2 para comunicación
  • Python y C++ para desarrollo
  • SLAM para mapeo y localización
  • OpenCV para visión computacional
  • Machine Learning aplicado a rutas

SISTEMAS AVANZADOS

  • Navegación autónoma multi-robot
  • Algoritmos de consenso distribuido
  • Interfaces humano-robot (HRI)
  • Simulaciones RViz y Gazebo
  • Control de flota en tiempo real

ROADMAP

Mk1: Navegación y Colaboración

Resolver obstáculos de navegación autónoma mediante simulación y pruebas. Arquitectura fácilmente replicable.

Mk2: Desarrollo Mecánico/Electrónico

Mejorar diseño físico, confiabilidad hardware, integración de sensores industriales y optimización energética.

Mk3: Plataforma para Colaboración

Desarrollo de plataforma para explorar algoritmos avanzados en RViz, simulaciones multiagente y validación de sistemas complejos.