Disseny i implementació d'un vehicle de dues rodes paral·leles basat en el sistema d'un SEGWAY

El present projecte tracta sobre el disseny i la implementació d’un vehicle de dues rodes paral·leles basat en el sistema d’un Segway, els objectius principals del qual es basen en el modelat del sistema i el disseny d’un controlador que el permeti estabilitzar. A més, es realitza la implementació d’aquest controlador en un prototip funcional. D’altra banda, referent al disseny, els objectius són focalitzar una necessitat i desenvolupar un vehicle que utilitzi la tecnologia d’auto-balanceig per resoldre dita necessitat. Per a la consecució dels objectius d’implementació fixats, inicialment, s’han trobat les equacions del model físic basades en un pèndul invertit que són linealitzades i que posteriorment han servit per crear un espai d’estats a MATLAB. Un cop creat el model en espai d’estats, es pot dissenyar un controlador. Després, sabent quins pols es volen en llaç tancat, es discretitza el model, i tenint en compte que els motors tenen un retard d’actuació, s’amplia el sistema original i es dissenya un nou controlador que tingui en compte aquest retard en el món real. Per assegurar que el controlador és bo, s’ha realitzat una aplicació de LabView on es mostra un panell on es poden realitzar diferents configuracions i es veu com es controla mitjançant una animació 3D. A més, s’ha realitzat una aplicació d’Android per veure les variables del sistema en temps real i poder controlar el moviment d’aquest a distància. Finalment, amb l’ajuda d’un microcontrolador Arduino s’ha realitzat la implementació al prototip construït. Seguidament, es procedeix a modificar el controlador dissenyat per adaptar-lo al prototip final, i s’inicien les proves on es comprova que a causa de la limitació de potència dels motors algunes de les funcionalitats no es poden dur a terme. L’inici del disseny ha consistit en un extens estudi de mercat. Amb aquest, s’ha pogut conceptualitzar la idea i amb l’ajut de Mindmaps, Moodboards i estudi de referents traçar un briefing. A partir d’aquí, comença el procés de disseny global i de detall de cada peça del vehicle conceptual, passant per un extens estudi de dimensionat i un llarg procés d’sketching. Es modelen en 3D totes les peces que conformen el conjunt i s’assemblen amb el programa CAD: SolidWorks. Amb el vehicle modelat es passa a desenvolupar els aspectes estètics: el branding de la marca Àgil, els colors i acabats del producte i la posada en escena d’aquest. En aquest projecte, s’ha fet ús de les metodologies àgils, que faciliten