Conseguir que um robô fique com duas rodas sem derrubar uma dança desafiadora com as leis da física. Os robôs de auto-balanceamento são uma ótima maneira de entrar em sistemas de controle, fusão de sensores e programação incorporada. Esta construção por [mircemk] Mostra como fazer um com apenas alguns componentes comuns, um arduino e um pouco de paciência ajustando o controlador PID.
No coração do bot está o MPU6050 – um sensor de acelerômetro combinado/giroscópio que acompanha a inclinação e o movimento. Um Arduino UNO pega esses dados, o executa através de um loop PID e comanda um driver do motor L298N para ajustar a velocidade e a direção de dois motores CC. A energia vem de duas baterias de íon de lítio, alimentando tudo com suco suficiente para mantê-lo na vertical. O resto da magia está no ajuste.
O controle PID (derivado integral proporcional) é o que faz com que o robô permaneça equilibrado. KP (ganho proporcional) determina como os motores respondem agressivos à inclinação. KD (ganho derivado) amortece os oscilações, e Ki (ganho integral) ajuda a corrigir os desvios lentos. Coloque -os errados, e seu bot balança como um pinguim confuso ou cai na cara. Um bom truque é começar apenas com KP e adicione lentamente KD e KI até que se estabilize. Em seguida, não se esqueça de calibrar seu MPU6050; Cada sensor possui compensações exclusivas que precisam ser compensadas no código.
Uma vez discado, o resultado é um robô que parece que desafia a gravidade. Esteja você o invadindo por diversão, transformando-o em um passeio de segway ou usando-o como uma ferramenta de aprendizado, um bot de equilíbrio é uma ótima maneira de aprimorar suas habilidades no sistema de controle. Para obter mais inspiração, confira essa tentativa anterior de 2022, ou esses robôs de auto-balanceamento (um com um pouco de trabalho) de um ano antes disso. Você pode ler em [mircemk]’s Detalhes do projeto aqui.
