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PROTOTIPOS EXPERIMENTALES
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PROTOTIPOS EXPERIMENTALES

DESARROLLADOS en el POSGRADO

ESPECIALIZACIÓN en SISTEMAS de CONTROL


  • Control de desplazamiento de un robot caminante simplificado de seis patas utilizando lógica difusa en tiempo real.

Prototipo1

Se implementó un sencillo robot caminante que puede tomar decisiones simples como lo haría una hormiga.

Se desarrolló un controlador basado en lógica difusa para controlar el movimiento sincronizado de las patas de un robot hexápodo, el cual además de poder desplazarse,  posee en el frente dos sensores de luz tal que al detectarla, modifica su trayectoria para dirigirse hacia ella.

También posee en su frente sensores de presión en base a switches, de manera que si el robot al desplazarse colisiona con obstáculos, modifica su marcha, evitándolos.

El movimiento de las patas se implementó mediante servos de uso en aeromodelismo.

En el siguiente video, se aprecia cómo el robot se dirige hacia la luz y evita los choques.


  • Control de servomecanismo por variable de estados e identificación y determinación experimental del modelo matemático del sistema. 

Prototipo2

Se trata de un trabajo integrador que consistió en implementar un control de posicionamiento mediante realimentación de estados con control integral en forma discreta, utilizando microcontroladores de la línea Arduino.

Se realimentó la posición angular mediante un potenciómetro y la velocidad angular, mediante un tacómetro.

También se obtuvo el modelo matemático del sistema mediante la lectura de entradas y salidas del sistema y utilizando técnicas de identificación mediante el MATLAB.

En el siguiente video se aprecia una práctica de prueba.


  • Péndulo invertido.

Prototipo3

El péndulo invertido es un clásico problema en dinámica y teoría de control y es ampliamente usado como banco de pruebas para testear algoritmos de control.

En este caso, el control se basó en la realimentación de estados con control integral en forma discreta.

Es relativo al control y guiado de cohetes y misiles, donde el centro de gravedad está por debajo del centro de empuje causando inestabilidad aerodinámica.

Un problema similar es el caso del vehículo de transporte personal autoestabilizado, el Segway.

En el siguiente video se aprecia su funcionamiento


  • SEGWAY controlado con DSPIC

Segway

El Proyecto se centró en el diseño, desarrollo y control de un Segway. Se analizó el desempeño de distintos compensadores permitiendo consolidar el desarrollo y la implementación del mismo.

El prototipo llevado a cabo está constituido por una estructura inestable de aluminio, con dos ruedas accionadas por motores de corriente continua con reducción. Una placa de control con DSPIC33F sensa el ángulo de apartamiento de la vertical de la unidad a través de un acelerómetro y comanda los motores de manera de mantener permanentemente en equilibrio a toda la estructura. Con ese objetivo se ensayan distintas estrategias de control.

La interfaz gráfica fue realizada en LabVIEW conectado con una placa controlada con el DSPIC33FJ256510 mediante la interfaz USB, donde se representó el sistema por variables de estado, permitiendo que el sistema ante una perturbación externa, regresara a la posición original.

Durante la ejecución del Proyecto se desarrolló el hardware, el software y se llevaron a cabo las pruebas de validación de esta plataforma altamente inestable.

En el siguiente video se observa al Segway en acción.


  • LINE FOLLOWER

Linefollower

El Line Follower consiste básicamente en una barra de siete sensores emisores-receptores de luz infrarroja. Estos sensores son capaces de detectar la diferencia entre superficies claras y oscuras.

Mediante la información que se obtiene de esta barra de sensores, se controlan dos motores que permiten al prototipo seguir una trayectoria determinada sobre una superficie lisa.

En este Proyecto se implementó una interfaz desarrollada en LabVIEW, que permite monitorear las distintas señales de error y control del sistema para evaluar los distintos controladores bajo prueba.

En el siguiente video se observa al Line Follower siguiendo una trayectoria cerrada.