SISTEMA DE CONTROL PARA UN ROBOT UPN

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SISTEMA DE CONTROL PARA UN ROBOT
SELF-BALANCING

DIEGO MAURICIO MUÑOZ GARCIA

Universidad Pedagógica Nacional
Facultad de Ciencia y Tecnología
Departamento de Tecnología
Licenciatura en Electrónica
Bogotá D.C
2013

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RESUMEN ANALÍTICO EN EDUCACIÓN - RAE
1. Información General

Tipo de documento

Monografía – Trabajo de grado.

Acceso al documento

Universidad Pedagógica Nacional. BibliotecaCentral

Titulo del documento

SISTEMA DE CONTROL PARA UN ROBOT SELF-BALANCING.

Autor(es)

Muñoz García Diego Mauricio.

Director

Mg Alberto Morales.

Publicación

Bogotá. Universidad pedagógica Nacional. 2014. 51 p.

Unidad Patrocinante

Universidad Pedagógica Nacional

Palabras Claves

Control difuso, Estabilidad, Equilibrio, potencia.
2. Descripción

El desarrollo y creación de prototipos quepermitan la estabilidad de sistemas sobre una
superficie, péndulo invertido, es una propuesta que se ha ido desarrollando en la universidad
pedagógica como herramienta para promover en el estudiante el interés por nuevas tecnologías
en el área de control. Por esta razón el presente trabajo busca incentivar la investigación en
varias áreas de la electrónica apoyándose en los sistemas físicos y losalgoritmos de control sobre
movilidad y equilibrio que se desarrollan en estos estudios.
Para lograr el objetivo propuesto, principalmente se identifican los temas fundamentales que
permitan el desarrollo del sistema de control con el fin de profundizar en los conceptos que
cursan los estudiantes de la licenciatura en electrónica como Potencia, control tradicional y
control difuso.
Para el diseñodel sistema de control, inicialmente se construye la estructura mecánica que está
enfocada en el diseño de péndulo invertido, buscando corregir el método de movilización sobre
dos ruedas. Para esto se incorpora una tercera rueda y se establece una separación entre ellas de
60°, permitiendo desplazar la estructura sobre la esfera sin necesidad de frenar. Para corregir la
posición se diseña elcircuito que permite establecer el ángulo de inclinación de la estructura

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mecánica, el circuito de potencia para el funcionamiento de los motores, el control de velocidad
y el control difuso que establece las reglas de comportamiento consecuentes a las
perturbaciones de la posición de la estructura para así mantenerla en un ángulo de 90° sobre la
superficie terrestre.
3. Fuentes
GARCIA BREIJOEDUARDO, Compilador c ccs y simulador PROTEUS para Microcontroladores PIC.
México, junio de 2008.
MIGUÉLEZ GARCÍA RUBÉN. Estudio diseño y desarrollo de una aplicación de tiempo real y de un
simulador para su comprobación: péndulo invertido. Disponible en internet:
http://marte.unican.es/projects/xrubenx/pendulum.pdf
MIGUEL Varga Juan y GHENZI Néstor. Introducción a la dinámica no lineal: pénduloinvertido
forzado. Disponible en internet: http://www.ib.cnea.gov.ar/~experim2/informes2006/info16.pdf
KUMAGAI Masaaki y GAKUIN Tohoku University. A Robot That Balances on a Ball (Un robot que
balancea sobre una pelota) Disponible en internet:
http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-software/042910-a-robot-that-balanceson-a-ball
POZO ESPIN, David Fernando, Diseño y construcción de unaplataforma didáctica para medir
ángulos de inclinación usando sensores inerciales como acelerómetro y giroscopio. Quito,
febrero 2010
Mínguez, G (2009). Integración Kalman de sensores inerciales INS con GPS en un UAV. (Tesis de
Pregrado). Universitat Politécnica de Catalunya. España.
Wang, Rizos y Li. Application of a Sigma-point Kalman filter for alignment of MEMS-IMU
(artículo). University of NewSouth Wales (sydney). Australia.
4. Contenidos
El presente documento consta de tres secciones en los que se presenta el desarrollo de toda la
implementación realizada. En sección I se expone el contexto investigativo y los objetivos que se
propusieron para dar respuesta y solución a la problemática de control planteada.
En la sección II se expone la metodología utilizada para el desarrollo de la...