Two-Wheeled Inverted Pendulum Robot NXT Lego Mindstorms: Mathematical Modelling and Real Robot Comparisons

  • Marco Antonio Herrera Garzón Escuela Politécnica Nacional
  • William Oswaldo Chamorro Hernández Escuela Politécnica Nacional
  • Alejandro Paúl Gómez Reyes Universidad de las Fuerzas Armadas
  • Oscar Eduardo Camacho Quintero Escuela Politécnica Nacional Proyecto Prometeo - SENESCYT

Resumen

Resumen:El objetivo de este artículo es desarrollar y comparar diferentes modelos de un robot tipo péndulo invertido de dos ruedas llamado NXT Lego Mindstorms. Dos modelos son desarrollados: un modelo completo no lineal y uno lineal obtenido mediante estimación por mínimos cuadrados. Las respuestas de ambos modelos son comparadas conla respuesta del robot real.El modelado de procesos es fundamental en la síntesis  de controladores, ya que en su mayoríael diseño de controladores está basado en modelos matemáticos.Por lo tanto, en la medida que obtengamosmejores y más exactos modelos más fácilmente será derivar controladores que presenten un desempeño satisfactorio.

Abstract:The aim of this paper is to develop and compare different models of a two-wheeled inverted pendulum robot calledNXT Lego Mindstorms. Two models are developed, a complete nonlinear one, and alinear one based on least squares estimation. The responses of both models are compared with the response of the real robot. Processesmodeling is fundamental in controllers’ synthesis, sincemost of the controllers design are based on mathematical models. Therefore, if better and moreaccurate mathematical modelsare obtained more easily is the controller’s synthesis for satisfactorily performance.


 

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Biografía del autor/a

Marco Antonio Herrera Garzón, Escuela Politécnica Nacional

Docente e Investigador

Departamento de Automatización y Control Industrial

Ingeniero en Electónica y Control - Escuela Politécnica Nacional

Máster en Automática y Robótica - Universidad Politécnica de Madrid

William Oswaldo Chamorro Hernández, Escuela Politécnica Nacional

Ingeniero en Electrónica y Control E.P.N

Docente del Departamento de Automatización y Control Industrial

Alejandro Paúl Gómez Reyes, Universidad de las Fuerzas Armadas

Ingeniero en Electrónica y Control, Escuela Politécnica Nacional (2008).

Maestría en Ingenieria Electrica y Electrónica, Universidad de Glasgow (2013)

Oscar Eduardo Camacho Quintero, Escuela Politécnica Nacional Proyecto Prometeo - SENESCYT

Ingeniero Electricista - Universidad de los Andes (1984)

MSc. Ingeniera de Control (1991) - Universidad de los Andes

ME. Ingenieria Química (1994) - University of South Florida

PhD. Ingenieria Quimica (1996) - University of South Florida

Director de la Escuela de Ingeniería Eléctrica ' ULA (1998 - 2000)

Posdoctoral University of South Florida (2000 - 2001)

Coordinado Postgrado de Automatización - ULA (2002 - 2004)

Decano de la Facultad de Ingeniería - ULA (2005 - 2014)

 

Citas

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Publicado
2015-09-30
Cómo citar
Herrera Garzón, M. A., Chamorro Hernández, W. O., Gómez Reyes, A. P., & Camacho Quintero, O. E. (2015). Two-Wheeled Inverted Pendulum Robot NXT Lego Mindstorms: Mathematical Modelling and Real Robot Comparisons. Revista Politécnica, 36(1), 12. Recuperado a partir de https://revistapolitecnica.epn.edu.ec/ojs2/index.php/revista_politecnica2/article/view/462