Un proyecto para probar cómo trabajan los sensores con los algoritmos necesarios, se está llevando a cabo. En este caso se trata de poner un robot en dos ruedas que quede de pie, balancéandose si es necesario. El creador del mismo es Miguel, quien lo considera pun proyecto personal educativo. La idea trabaja sobre un péndulo invertido, es decir, un péndulo cuyo centro de masas está por encima de su eje de rotación o pivotamiento.
De acuerdo al autor: “Un sistema de estas características es inherentemente inestable y debe ser equilibrado constantemente de manera externa para permanecer en una posición de equilibrio (inestable). Esto se consigue mediante la aplicación de un par de torsión en su eje de pivotamiento (sistema con un solo grado de libertad) como parte de una retroalimentación medida por el sistema. El par neto generado en el péndulo equilibra así la perturbación inicial. El ejemplo clásico para entender los principios físicos de este problema es intentar mantener un palo de escoba, dado la vuelta, en equilibrio sujeto en su otro extremo por nuestro dedo. El péndulo invertido es uno de los problemas clásicos en la dinámica y se hacen numerosas referencias a él, en los libros que tratan sobre la teoría de control, dando numerosas estratégias para abordarlo”.
VertiBOT es un “printbot”, es decir, su estructura ha sido construida utilizando una impresora 3D. La estructura esta dividida en dos mitades que se unen mediante tornillos. Este sistema permite adoptar diferentes alturas y comprobar como varia la respuesta del sistema. La batería se encuentra situada en la parte superior del cuerpo principal.
Para esto, Miguel usó la siguiente electrónica:
- Microcontrolador ATmega 328 16MHz (Arduino nano).
- IMU 6Dof: acelerómetro y giróscopo. ADXL345/ ITG3200 Comunicación por I2C
- Driver de potencia para los motores Pololu Qik2sv1.Comunicación serie.
- Modem bluetooth para la comunicación inalámbrica en tiempo real.
- Potenciómetros para la sintonización del PID
- Pulsadores para tareas diversas: cambio de algoritmo, calibrado, offsets..
- Regulador de tensión (MCP1700) y un convertidor lógico.
Planos del hardware, los programas, todo, en el blog de Miguel.
La demostración de su proyecto puede verse en este video:
Referencia: Blog de Miguel