Control autónomo de un robot esférico

Una de las características más destacables de las esferas robóticas es que, al contrario que el resto, basan su principio de movimiento en la inestabilidad. El centro de masas (CM) se encuentra en el interior de la esfera, y mediante la variación de su posición se logrará el movimiento del robot. Este permanecerá en reposo siempre que su CM se encuentre sobre la proyección vertical del punto de contacto entre la esfera y el suelo. En caso contrario, debido a la acción de la gravedad, las fuerzas del sistema se encontrarán en desequilibrio, lo que provocará el movimiento con el fin de lograr equilibrarlas. El robot desarrollado durante este proyecto, llamado Rosphere (RObotic SPHERE), emplea el mecanismo de locomoción llamado Masa pendular con eje fijo. Su estructura es similar a la mostrada en la figura 0.1, la cual se compone de: un cuerpo esférico exterior que proporcionará rigidez al robot; el eje principal, cuyos extremos están fijados a la esfera, y sobre el que se situarán el resto de componentes presentes en el robot; la unidad interna de locomoción, compuesta por los elementos necesarios para producir el movimiento del péndulo, así como otros tipos de sensores; y por último el péndulo, el cual se encuentra colgando del eje y su peso deberá ser lo suficientemente grande como para considerar despreciables el resto de elementos del interior de la esfera. El método de locomoción empleado posee dos grados de libertad para lograr el movimiento del péndulo, que se corresponden con dos motores. El primero de ellos se encargará de generar el avance de la esfera, haciendo que esta gire de forma continua entorno al eje fijo. El segundo motor controlará la inclinación de la esfera, con el fin de que esta pueda realizar giros y cambios de dirección. En comparación con el resto de mecanismos expuestos, la configuración empleada en Rosphere posee ciertas ventajas. Su diseño es de los más sencillos, lo que justifica la simplicidad de su cinemática directa e inversa. Además, permite la posibilidad de acoplar diferentes módulos externos a su eje fijo, puesto que este nunca llegará a estar en contacto con el suelo, excepto en caso de colisión. Sin embargo, posee la clara desventaja de no ser un robot omnidireccional, aunque en este caso no se trata de un gran inconveniente debido a que la mayoría de robots móviles no poseen dicha característica