Vytvoření mechatronické kostky typu Cubli

Bc. Kristian Šmíd

Master's thesis

Cubli Mechatronic Cube Construction and Control

Anotácia:

Tato diplomová práce se zabývá vývojem balancujícího robota ve tvaru krychle, který využívá setrvačníky k udržení stability. Práce se zaměřuje na návrh konstrukce robota, výběr vhodného hardwaru a implementaci softwarových algoritmů pro řízení a stabilitu robota. Teoretický úvod pojednává o současném stavu poznání a BLDC pohonech a jejich řízení. Následně je odvozen matematický model systému společně se simulačním schématem. Další část je zaměřena na zvolený HW, konstrukci systému a návrh jeho řízení. Závěrem je výsledný systém podroben experimentům, které doplňuje diskuze o dosažených výsledcích.

Abstract:

This master's thesis focuses on the development of a cube-shaped balancing robot that utilizes reaction wheels to maintain stability. The work involves designing the robot's structure, selecting suitable hardware, and implementing software algorithms for control and stability. The theoretical introduction discusses the current state of the system knowledge, BLDC motors and their control. Subsequently, a mathematical model of the system is derived, along with a simulation diagram. The next section focuses on the chosen hardware, system construction, and control design. Finally, the resulting system undergoes experiments, complemented by a discussion of the achieved results.

Kľúčové slová

PID, regulační kaskáda, balancující robot, setrvačník, 3D tisk, BLDC, modelování systému

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Lukáš Hubka, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / odbor:
Mechatronics / Mechatronika