Construction, Control Design and Bluetooth Trajectory Control of a Self- Balancing Robot

Este artigo aborda o problema de controle discreto multivariavel de um robô auto equilibrante, considerando as ações de controle nas duas rodas de forma independente. Um algoritmo de alocação de polos, bem como um Controlador Linear Quadrático são implementados para o problema de regulação e posteriormente estendidos para o problema de rastreamento de trajetórias unidirecionais e bidirecionais. O problema de filtragem de ruído de medição é discutido e filtros de primeira ordem são aplicados. Um Filtro de Kalman é usado para realizar a fusão de sensores. Aspectos da construção do robô e de implementação dos algoritmos também são discutidos de forma a permitir o uso dos algoritmos apresentados. O controle bidirecional é realizado através de um dispositivo de Bluetooth, de forma que esta aplicação pode ser facilmente estendida para problemas mais sofisticados de controle de trajetória.