Sistema de monitoreo y control para un robot autobalanceado sobre dos ruedas modelado en 3D
Monitoring and control system for a twowheeled self-balancing robot modeled in 3D
Barra lateral del artículo
PDF
FLIP
HTML
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Contenido principal del artículo
Resumen
El diseño y el control de robot autobalanceado sobre dos ruedas es constituido como un importante avance tecnológico para la movilidad de transporte urbano del futuro, por lo tanto, es una alternativa viable de solución al sistema de transporte inteligente (ITS). Este robot es considerado, en particular, como un problema de excelente referencia para los estudios de control, debido a la tarea compleja de mantener en equilibrio su estructura, por consiguiente, se elabora un sistema realimentado de monitoreo y de control en tiempo real, basado en una red inalámbrica, para sintonizar su punto de equilibrio y verificar el funcionamiento del sistema, por medio de la integración del protocolo ZigBee (estándar IEEE 802.15.4), con el entorno gráfico de programación LabVIEW, con un modelado 3D, que permite visualizar la dinámica del movimiento en el robot. En este artículo, se presenta un prototipo del robot autobalanceado, con la característica de ser un vehículo remoto, para la gestión de movilidad en espacios reducidos.
Palabras clave:
Descargas
Detalles del artículo
Referencias (VER)
ACOSTA, J.Á. 2010. Furuta pendulum: a conservative nonlinear model for theory and practise. Disponible desde Internet en http://www.hindawi.com/journals/mpe/2010/742894/ [con acceso el 06/02/2014].
BECKER, A.; ONYUKSEL, C.; BRETL, T. 2012. Feedback control of many differential-drive robots with uniform control inputs. Intelligent Robots and Systems (IROS), 2012 IEEE/RSJ International Conference on (Portugal). p.2256-2262.
BIN, H.; ZHEN, L.; FENG, L. 2010. The kinematics model of a two-wheeled self-balancing autonomous mobile robot and its simulation. IEEE International Conference on Computer Engineering and Applications (Estados Unidos). 2:65-68.
CAO, J.; LIN, L.; LI, Y.; HUO, T.; DAI, F. 2011. The measurement and control system for pipe inspection robot based on LabVIEW. IEEE Artificial Intelligence, Management Science and Electronic Commerce (Estados Unidos). p.4497-4500.
CHEN, C.; LIN, H.; HUANG, Y.; CHEN, Y. 2012. Power management system based on ZigBee. IEEE Anti- Counterfeiting, Security and Identification. (Estados Unidos). p.1-5.
CHEN, M. 2012. Analysis and design of robust feedback control systems for a nonlinear two-wheel inverted pendulum system. IEEE International Symposium on Computer, Consumer and Control. (Estados Unidos). p.1-5.
FIGUEIREDO, L.; JESUS, I.; MACHADO, T.; FERREIRA, J.; DE CARVALHO, J. 2001. Towards the development of intelligent transportation systems. IEEE Intelligent transportation systems. (Estados Unidos). p.1206-1211.
GOODWIN, G.; GRAEBE, S.; SALGADO, M. 2001. Control system design. Prentice Hall, (Estados Unidos). p.401-485.
GARASHI, H.; SAITO, T.; KINJYO, T.; MATSUNO, F. 2008. Development of an autonomous inverted pendulum mobile robot for outdoor environment. IEEE SICE Annual Conference. (Estados Unidos). p.2282-2285.
ISHIDA, S.; MIYAMOTO, H. 2010. Ball wheel drive mechanism for holonomic omnidirectional vehicle. IEEE World automation congress © 2010 TSI Press. (Estados Unidos). p.1-6.
JUN, S.; MINGLUN, W. 2010. Modeling and simulation for self-balance system. IEEE International Conference on Digital Manufacturing & Automation. (Estados Unidos). 1:951-955.
LEE, H.; JUNG, S. 2012. Balancing and navigation control of a mobile inverted pendulum robot using sensor fusion of low cost sensors (Estados Unidos). Sci. Direct Mechatron. 22(1):95-105.
LEE, H.; RYU, S.; LEE, J. 2009. Optimal posture of mobile inverted pendulum using a single gyroscope and tilt sensor. IEEE ICROS-SICE International Joint Conference. (Estados Unidos). p.865-870.
LI, L.; TANG, S. 2009. Intelligent transportation systems in China. IEEE, Intelligent Transportation Systems. (Estados Unidos). 1(2):5-40.
MAJEWSKI, T. 2013. Vibratory Forces and Synchronization in Physical Systems. (Mexico). Ing. Mec. Tecnol. Desarrollo. 4(4):119-128.
MILLER, S.; KENNEDY, J.; MOLINO, J.; EMO, A.; ROUSSEAU, G.; TAN, C.; DO, A. 2010. Operating characteristics of the segway tm human transporter monique. National Technical Information Service (Estados Unidos). p.2-58.
MORENO, L.; DUARTE, M. 2009. Diseño e Implementación de Vehículo Autobalanceado sobre Dos Ruedas. Disponible desde Internet en http://www.cec.uchile.cl/~lemoreno/dat/paper_memoria_BORRADOR.pdf [con acceso el 01/06/2014].
NGUYEN, H.; MULLENS, K.; BURMEISTER, K.; FARRINGTON, N.; MORRELL, J.; MILES, S.; THOMAS, K.; GAGE, D. 2004. Segway robotic mobility platform. (Estados Unidos). p.207-220.
ROMERO, A.; CANO, M.; JIMÉNEZ, J. 2013. Modelado, simulación e implementación de controladores LQR y RLVE al sistema péndulo invertido rotacional usando la plataforma NI ELVIS II. (Colombia). Rev. Cient. Guillermo de Ockham. 11(1):67-78.
SEGHOUR, S.; BOUCHOUCHA, M.; OSMANI, H. 2011. From integral backstepping to integral sliding mode attitude stabilization of a quadrotor system real time implementation on an embedded control system based on a dsPIC uC. (Estados Unidos). p.154-161.
SEGWAY INC. 2009. Segway advanced development, P.U.M.A. (Personal Urban Mobility & Accessibility). (Estados Unidos). Disponible desde Internet en http://www.segway.com/puma/ [con acceso el 02/06/2014].
SERVÍN, G.; SALDOVAL, L. 2012. Prototype for a selfbalanced personal transporter. IEEE Workshop on engineering applications. (Estados Unidos). p.1-6.
TADAKUMA, K.; TADAKUMA, R.; BERENGERES, J. 2007. Development of holonomic omnidirectional. Proceedings of the 2007 IEEE/RSJ International conference on intelligent robots and systems. (Estados Unidos). p.35-39.
WALDRON, J; ABDALLAH, M. 2007. An optimal traction control scheme for off-road operation of robotic vehicles. IEEE/ASME Transact. On Mechatron. (Estados Unidos). 12(2):126-133.
WALDRON, J.; HUNG, T.; MADADNIA, J. 2008. Configuration design of a robotic vehicle for rough terrain mobility. IEEE International conference on mechatronics and machine vision in practice. (Estados Unidos). p.487-492.
WOOK, H.; JUNG, S. 2011. Design and analysis of a robotic vehicle balancing mechanism. IEEE International conference on ubiquitous robots and ambient intelligence. (Estados Unidos). p.855-857.
Citado por
