Desarrollo de un robot móvil autónomo para la orientación de visitantes en el campus de la Universidad Tecnológica de Bolívar

Abstract

This project presents the design and implementation of an autonomous mobile platform developed to perform the function of a guide robot within a university campus. The system aims to assist users in locating specific destinations through route visualization on an integrated touchscreen display. The platform consists of a mechanical chassis with stable traction, a sensing module based on laser time-of-flight (ToF) sensors for obstacle detection, and an embedded control unit based on an ESP32 microcontroller responsible for real-time processing and navigation execution. During the development of the project, significant challenges were addressed, such as the proper selection of sensors, optimization of stability during braking maneuvers, and the implementation of an intuitive HMI for user interaction. The final prototype demonstrated stable autonomous movement, effective obstacle detection, and a functional interface capable of displaying routes and generating QR codes for route download on users’ mobile devices. The work carried out contributes to advances in areas such as robotic navigation, sensor integration, and mechatronic system design, establishing a solid foundation for the future development of a fully autonomous guide robot.

Este proyecto presenta el diseño e implementación de una base móvil autónoma desarrollada para desempeñar la función de robot guía dentro de un campus universitario. El sistema tiene como propósito asistir a los usuarios en la ubicación de lugares específicos mediante la visualización de rutas en una pantalla táctil integrada. La plataforma está conformada por un chasis mecánico con tracción estable, un módulo de sensado basado en sensores láser de tiempo de vuelo (ToF) para la detección de obstáculos, y una unidad de control embebida basada en un microcontrolador ESP32 encargada del procesamiento en tiempo real y la ejecución de la navegación. Durante el desarrollo del proyecto se abordaron desafíos importantes, como la selección adecuada de sensores, la optimización de la estabilidad durante las maniobras de frenado y la implementación de una interfaz HMI intuitiva para la interacción del usuario. El prototipo final demostró un desplazamiento autónomo estable, detección efectiva de obstáculos y una interfaz funcional capaz de mostrar rutas y generar códigos QR para la descarga de las rutas en sus dispositivos móviles. El trabajo realizado contribuye al avance en áreas como navegación robótica, integración de sensores y diseño de sistemas mecatrónicos, estableciendo una base sólida para el futuro desarrollo de un robot guía totalmente autónomo.

Trabajo de grado -- Facultad de Ingeniería