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Control en red eficiente en recursos para seguimiento de trayectorias en vehículos autónomos

Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial

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Los vehículos autoguiados y sistemas autónomos móviles en entornos industriales y de logística (como almacenes inteligentes o transporte conectado) dependen de dispositivos inalámbricos alimentados por baterías y con capacidad de procesamiento reducida. Por lo que, la transmisión continua de datos por red y la ejecución de algoritmos pesados agotan rápidamente la autonomía de las baterías y saturan las redes de comunicación.
Habitualmente, esta necesidad se aborda mediante sistemas de control periódico a frecuencia fija y elevada, enviando datos e instrucciones de forma continua. Para reducir el gasto energético o la saturación de la red, la práctica común consiste en bajar dicha frecuencia de muestreo; sin embargo, esto compromete severamente la precisión del guiado y aumenta la vulnerabilidad frente a retardos o pérdidas de información.
Con lo cual, esta capacidad consiste en el desarrollo una arquitectura inteligente de control en red que combina algoritmos avanzados (como MPC y QFT integrados con filtros de Kalman extendidos) y muestreo no convencional basado en eventos dinámicos. Esta solución transmite y procesa información únicamente cuando es estrictamente necesario, logrando mantener un guiado preciso del vehículo mientras reduce de forma drástica el consumo de energía de las baterías, la carga computacional y el uso de la red.

Responsable científico

Cuenca Lacruz Ángel Miguel

Participantes

Cuenca Lacruz Ángel Miguel, Salt Llobregat Julián José

Aplicaciones

¿ Navegación eficiente de AGVs (Automated Guided Vehicles) y robots móviles en logística y almacenes industriales inteligentes. ¿ Gestión y control de flotas de vehículos autónomos en entornos de transporte conectado y movilidad urbana sostenible. ¿ Sistemas de inspección, seguridad y vigilancia remota mediante vehículos autónomos terrestres o aéreos. ¿ Dispositivos portátiles y de rehabilitación con limitaciones de batería y procesamiento inalámbrico.

Ventajas técnicas

¿ Mayor autonomía operativa: Alargamiento de la vida útil y tiempo de funcionamiento de las baterías al eliminar transmisiones y procesamientos innecesarios. ¿ Alta precisión y robustez de guiado: Mantenimiento de un seguimiento de trayectoria preciso e inmune a pérdidas de datos, retardos o ruido de la red.

Beneficios que aporta

¿ Ahorro de costes en infraestructura de comunicaciones: Reducción drástica del ancho de banda requerido en las redes inalámbricas industriales. ¿ Reducción de costes operativos: Menor necesidad de mantenimiento e interrupciones por recarga de baterías en entornos productivos 24/7.

Experiencia relevante

El Grupo de Investigación en Comunicación y Control por Computador (CO3) del ai2 cuenta con más de dos décadas de experiencia pionera en sistemas de control en red. Ha liderado proyectos europeos (H2020 CAMELOT) y nacionales (DISCRIEF, DESAHEN), demostrando reducciones de uso de recursos de hasta un 85% en entornos experimentales reales. Además, colabora activamente con centros internacionales de referencia como el MSC Lab de la Universidad de California en Berkeley