Robot Omnidireccional 3 ruedas: Navegación autónoma

Reseñas

Juan Camilo Herrera Pineda

⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

• Me gustó mucho, información muy completa y con buena explicación. Es fácil de replicar el conocimiento aprendido desde el hogar.

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Descripción

El objetivo de este curso es diseñar algoritmos de control basados en el modelo cinemático del robot para tareas de  posicionamiento, seguimiento de trayectoria y seguimiento de camino utilizando Python y Arduino.

Mediante la cinemática vamos a calcular la velocidad, posición y orientación del robot con respecto a un sistema de referencia cartesiano en función de las velocidades de control (Velocidades de los motores).

Los algoritmos de control son diseñados desde cero mediante la teoría de Lyapunov (Análisis de estabilidad).

Todos los controladores son testeados de manera simulada y experimental.

La simulación se realiza en un novedoso entorno 3D diseñado en Python muy fácil de utilizar y se puede usar los modelos 3D proporcionados en el área de recursos (archivos descargables) o si prefieres importar tus propios diseños 3D realizados en un software CAD como Sketchup, FreeCad, Solidworks. (Ojo en este curso no se muestra como diseñar en los software mencionados, es decir, ya debe tener listo su diseño)

Para las pruebas experimentales se va a construir desde cero un Robot móvil tipo omnidireccional de 3 ruedas utilizando la tarjeta Arduino.

En Arduino se implementa un control de bajo nivel (Control PID) en cada uno de los motores para compensar la dinámica del robot.

Para estimar la posición del robot con respecto a un sistema de referencia se usa la velocidad angular de las ruedas medidas por los encoders colocados en los motores (Odometría).

Los algoritmos de control son implementados en Python y una vez calculadas las acciones control son enviadas al Arduino y de Arduino se envía a Python las velocidades medidas para realimentar el controlador, para comunicar Python y Arduino se utiliza una comunicación inalámbrica (Bluetooth).

Como bono, este curso incluye plantillas de código de Arduino y Python que puedes descargar y usar en tus propios proyectos.

Una vez que adquiera el curso no solo estaré presente en los vídeos sino que también podrás preguntarme todas tus inquietudes acerca del curso.

Este curso te ofrece:

Arduino aplicado a la robótica

• Uso de encoders de cuadratura para robótica

• Cómo calcular la velocidad ,posición angular y sentido de giro en motores.

• Implementación de controladores de bajo nivel (PID)

• Sintonía de controladores PID usando el método Lambda

Modelo cinemático

• Robot tipo omnidireccional de 3 ruedas.

• Robot tipo omnidireccional de 3 ruedas con punto de control desplazado.

• Simulación

Algoritmos de control.

• Control de posición sin orientación basada en Lyapunov

• Control de posición sin orientación con ganancia adaptiva basada en Lyapunov                                                                                         

• Control de posición con orientación  basada en Lyapunov

• Control de seguimiento de trayectoria basada en Lyapunov

• Control de seguimiento Camino

TAMBIEN INCLUYE ARCHIVOS .STL PARA LA IMPRESIÓN 3D DE LA ESTRUCTURA DEL ROBOT.

OPCIONAL: SE INCLUYEN ARCHIVOS .STL PARA LA IMPRESIÓN 3D DE LAS RUEDAS OMNIDIRECCIONALES, PERO SON RUEDAS DE PRUEBA, NO SE OFRECE GARANTIA DEL CORRECTO FUNCIONAMEINTO LO RECOMENDABLE ES ADQUIRIR UNA COMERCIAL.

MATERIALES NECESARIOS (NO INCLUYE)

Robot Omnidireccional 3 Ruedas

• 1 Arduino Nano o Uno

• 1 Módulo Bluetooh HC-05

• 2 Módulo DRV8833 o similar

• 3 Motores con encoder de cuadratura (En este curso se usa el motor Chihai de 140RPM a 12V, sin embargo, puede usar versiones similares de 120 a 350 RPM de 6 o 12Voltios, recomiendo marca Chihai y Pololu) (Ojo: Es obligatorio el uso de encoder magnético de cuadratura)

• 1 buzzer o zumbador

• 1 batería LiPo 2S (En este curso se usa batería LiPo 2S 1000mAh Turnigy, sin embargo, puede usar otra batería que abastezca todo el circuito como Arduino y motores).

• Cargador de batería LiPo 2S

• 1 switch

• 3 resistencias 10k (Divisor de voltaje para monitoreo de la batería)

• 1 resistencia 4.7k (Divisor de voltaje para Bluetooth)

• 1 resistencia 5.1k (Divisor de voltaje para Bluetooth)

• 20 Cables de conexión macho-macho

• 3 metros alambre de timbre

• 2 protoboard pequeño

Ojo: El curso se basa en función de estos componentes electrónicos, si desea implementar otros similares ( Arduino Mega, Esp32, Raspberry Pi) el cambio corre por cuenta del estudiante.