Desarrollo de una aplicación para el control remoto de un prototipo de Segway educacional

Abstract

[ES] En este trabajo se ha realizado el control a distancia de un sistema altamente inestable utilizando un prototipo Segway construido con la plataforma robótica LEGO® MINDSTORMS®. En primer lugar, se ha llevado a cabo un control de la estabilidad del Segway. Partiendo del modelo del péndulo invertido, se ha desarrollado un modelo particular para el robot en cuestión. Una vez obtenido, se han aplicado técnicas de control óptimo para diseñar un regulador capaz de mantener al Segway en equilibrio. A continuación, se ha diseñado un algoritmo de seguimiento de trayectoria, que se ejecutará en conjunto con el control de estabilidad. El algoritmo recibe una trayectoria predefinida y, mediante la variación de las velocidades de las ruedas, conduce al Segway por el camino deseado. Ambos controles se han implementado en LabVIEW®. El control de estabilidad se ejecuta directamente en el microprocesador integrado del robot, mientras que el control de la trayectoria se procesa en un servidor externo. Esto obliga a que el robot y el servidor estén conectados a una misma red, por la que comparten información. El hecho de llevar a cabo el control por red hace que deban tenerse muy en cuenta los retardos en el envío de información, que resultan especialmente críticos en un sistema tan inestable.