3D

Estabilizar un péndulo invertido es un problema clásico en la teoría del control, y si alguna vez ha tomado una clase de sistemas de control, quizás recuerde haber visto páginas llenas de ecuaciones diferenciales y diagramas de Bode solo para describir su funcionamiento básico. Aunque esto podría hacer que un sistema de este tipo parezca terriblemente complicado, implementar toda esa teoría no tiene por qué ser difícil en absoluto, como demuestra [Limenitis Reducta] en su último proyecto. Todo lo que necesitas es una impresora 3D, algunas habilidades electrónicas básicas y conocimientos de Python.

Los componentes necesarios son una carrocería, dos ruedas, motores para impulsar esas ruedas y algunos componentes electrónicos. [Limenitis] demuestra el proceso de diseño en el siguiente vídeo (en turco, con subtítulos en inglés disponibles) en el que dibuja todo el sistema en Fusion 360 y luego procede a fabricarlo. La carrocería y las ruedas están impresas en 3D, con bandas de goma que proporcionan cierta tracción a las ruedas que de otro modo tendrían dificultades en superficies resbaladizas.

Dos motores paso a paso impulsan las ruedas, controlados por un controlador de motor DRV8825, mientras que una unidad de acelerómetro y giroscopio MPU-9250 mide el ángulo y la aceleración del sistema. El bucle lo cierra una Raspberry Pi Pico que implementa un controlador PID: otro clásico de la teoría del control, en el que se sintonizan los parámetros proporcional, integral y derivativo para adaptar el bucle de control al sistema físico en cuestión. Las entradas externas se pueden proporcionar a través de una conexión Bluetooth, lo que permite controlar el robot desde una PC o un teléfono inteligente y guiarlo por su sala de estar.

Todos los archivos de diseño y el software están disponibles en la página de GitHub de [Limenitis] y constituyen un excelente punto de partida si desea poner en práctica algo de esa teoría de control. Los robots autoequilibrados son los favoritos entre los hackers de robótica, por lo que no faltan ejemplos si necesitas más inspiración antes de crear los tuyos propios: puedes construirlos a partir de piezas disponibles en el mercado, con trozos de madera o incluso sin soldadura. tablero de circuitos.