Practicas con Lego NXTIntroduccion a RoboticaUniversidad Rey Juan Carlos

Practica 4 - Control PID: el robot equilibrista

El objetivo de esta practica es que disenes e implementes un controlador detipo PID para la estabilizacion de un robot con dos ruedas. Videos de ejemplode esta practica pueden encontrarse en youtube con facilidad1, donde hay disenoscomo los de la figura 1.

Figura 1: Ejemplo de robot segway.

Esta practica sera evaluada por los profesores de la asignatura el da 30 denoviembre. Podras conseguir hasta un total de 8 puntos.

Estabilizacion mediante PID (6 puntos)

Para la realizacion del ejercicio debeis aplicar los principios de la teora deequilibrio dinamico. Todo lo que se cae cuando no se le sujeta es inherentementeinestable. Un ejemplo es una moto o una bicicleta. Si no se sujeta, esta cae al suelopero, Como pueden estos objetos mantenerse de pie?. La teora que esta detrasde este equilibrio dinamico es simple: manten una posicion hasta que un objetocomienza a caer, y entonces desplaza el centro de gravedad para contrarrestar estacada. Un ejemplo (figura 2) es el de un objeto fino y alargado, que para simplificar,puede caer hacia la derecha o la izquierda. En el caso de la figura, el objeto cae

1http://es.youtube.com/watch?v=iAI67h0zijQ

hacia la izquierda, y rapidamente se desplaza el extremo inferior hacia la izquierdapara mantenerlo en equilibrio.

Figura 2: El objeto cae hacia la izquierda, y se desplaza su centro de gravedadpara mantenerlo en equilibrio.

Para construir un segway, usad un modelo parecido a la figura 1. El unicorequisito es que tenga dos ruedas en paralelo de manera que el robot caiga estandoapagado. Se puede usar uno o dos sensores de luz para la realizacion de la practica.Un vez construido, se debe crear un programa que controle los motores del robotpara mantenerlo en equilibrio, implementando un controlador PID2 para un controlmas suave y optimo del robot.

Como mejora a esta practica, se pueden implementar los movimientos normalesdel robot: ir hacia adelante, hacia atras, girar, etc.

Actualizacion semanal del blog (2 puntos)

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2http://en.wikipedia.org/wiki/PID controller

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