EQUILIBRIO MONOPODAL CON GIROSCOPIO EN UN MINIROBOT BÍPEDO HUMANOIDE (ONE FOOT EQUILIBRIUM WITH GYROSCOPIC MOTION IN A HUMANOID BIPEDAL MINIROBOT)
Resumen
Este trabajo presenta un sistema mecatrónico diseñado y construido para controlar automáticamente la posición de equilibrio monopodal en un minirobot bípedo humanoide. Se basa en un sensor inercial de 3 ejes MPU6050 que retroalimenta la posición de equilibrio a un servomotor en un esquema de control PID, análogo al movimiento del tobillo de un pie. El minirobot se construyó con las proporciones escaladas de las extremidades de un humano promedio y con un tórax especial para acondicionar diferentes pesos extras en pruebas de equilibrio. Se hicieron pruebas agregando peso en el tórax y abdomen del minirobot hasta de un 30%, que representa 70% del torque nominal del servomotor, logrando mantener el equilibrio. Los tiempos de llegada al punto de equilibrio fueron de 1,650 ms en promedio y con sobrepasos en el plano vertical máximos del 5%. Esta propuesta puede ser aplicada en estudios de rehabilitación y fisioterapia.
Palabras Clave: Bípedo, equilibrio, giroscopio, humanoide, robot.
Abstract
This paper presents a mechatronic system designed and built to automatically control the single-leg balance position of a humanoid bipedal mini-robot. It is based on a 3-axis MPU6050 inertial sensor that provides feedback on the balance position to a servomotor in a PID control scheme, analogous to ankle movement. The mini-robot was built with scaled proportions of an average human limb and a special thorax to accommodate different additional weights during balance tests. Tests were conducted adding up to 30% of the weight on the mini-robot's thorax and abdomen, representing 70% of the servomotor's nominal torque, successfully maintaining equilibrium. The average time to reach the balance point was 1650 ms, with maximum overshoots in the vertical plane of 5%. This system can be applied in rehabilitation and physiotherapy studies.
Keywords: Balance, biped, gyroscope, humanoid, robot.
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