DISEÑO Y CONTROL DE ORIENTACIÓN PARA UN SISTEMA ESTABILIZADOR DE TRES GRADOS DE LIBERTAD (DESIGN AND ORIENTATION CONTROL FOR A THREE DEGREE FREEDOM STABILIZING SYSTEM)
Resumen
Resumen
En este artículo se presenta el diseño y control de un robot gimbal de tres grados de libertad. Se muestra el desarrollo del robot, desde la representación geométrica de los movimientos que afectan al sistema con apoyo de los cambios que hay en el marco coordenado, hasta su modelado 3D y el proceso de construcción del ensamble físico. Se diseñaron varios experimentos para aplicar el sistema de control PID. En lo que se refiere a la ejecución en tiempo real, el gimbal presenta limitaciones en cuanto a los grados de movimiento y el peso máximo que puede mover. Los resultados obtenidos son satisfactorios para la aplicación de estabilizar una cámara de grabación de video.
Palabra(s) Clave: control PID, ejes de rotación, estabilización, gimbal, simulación.
Abstract
This article presents the design and control of a gimbal robot that moves freely throughout three axes. It shows the development of the robot fully from a geometric representation of the movements that affect the system with backup from the changes made over the reference frames, to the 3D modeling and the construction process of the physical assembly. Various experiments were designed to apply PID system controller. In terms of real time execution, the robot presents a limit on movement degrees and the maximum weight it can withstand, although the results were satisfying regarding the application of the stabilization of a video camera.
Keywords: gimbal, PID control, rotation axes, simulation, stabilization.
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1273-1281 PDFReferencias
Shen, G., Lou, Y., & Shen, Y. (2017). A hybrid and compact spherical mechanism of large workspace and output torque with unlimited torsion for hand-held gimbal. International Conference on Robotics and Biomimetics, 1-6.
Lappas, V. J., Steyn, W. H., & Underwood, C. I. (2002). Attitude control for small satellites using control moment gyros. Acta Astronnautica, 101-111.
Li, H., Zheng, S., & Ning, X. (2017). Precise Control for Gimbal System of Double Gimbal Control Moment Gyro Based on Cascade Extended State Observer. Transactions on industrial electronics, 4653-4661.
Loubach, D. S., Loubach, F. S., P. L., F., & Fioravanti, A. R. (2017). An embedded system design for a two-axis camera platform control used in unmanned aerial vehicle. IEEExplore, 1-6.
Rajesh, R. J., & Ananda, C. M. (2015). PSO tuned PID controller for controlling camera position in UAV using 2-axis gimbal. International Conference on Power and Advanced Control Engineering, 128-133.
Rajesh, R. J., & Kavitha, P. (2015). Camera gimbal stabilization using conventional PID controller and evolutionary algorithms. International Conference on Computer, Communication and Control, 1-6.
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