การพัฒนาหุ่นยนต์สองล้อแบบสมดุลด้วยตัวเอง

Abstract

บทคัดย่อ

งานวิจัยเรื่องการพัฒนาหุ่นยนต์สองล้อแบบสมดุลด้วยตัวเอง มีจุดประสงค์เพื่อสร้างระบบการทรงตัวของหุ่นยนต์ด้วยการควบคุมแบบพีไอดี (P:Proportinal, I:Integral, D:Derivative) โดยการประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ เซอร์โวมอเตอร์และเซนเซอร์วัดความเร่ง (Accelerometer sensor) เป็นระบบควบคุมการทรงตัวของหุ่นยนต์ การทำงานของระบบจะเริ่มจากการรับข้อมูลจากเซนเซอร์วัดความเร่งและส่งข้อมูลเข้ามายังไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อประมวลผลการควบคุมโดยใช้สมการพีไอดีและส่งสัญญาณไปควบคุมการทำงานของเซอร์โวมอเตอร์ การทดสอบความสมดุลของหุ่นยนต์พบว่าหุ่นยนต์สามารถเข้าสู่สภาวะสมดุลได้จากการตั้งเอียงทางด้านซ้ายและด้านขวาในระยะเวลาเฉลี่ย 7.507 วินาทีและ 5.828 วินาที ตามลำดับ และเมื่อใช้ลูกตุ้มถ่วงน้ำหนักขนาด 10 กรัม 20 กรัม และ 40 กรัม หุ่นยนต์จะเข้าสู่สภาวะสมดุลได้จากการถ่วงน้ำหนักที่ด้านซ้ายและด้านขวาภายในระยะเวลาเฉลี่ย 5.371 วินาที 5.697 วินาที 9.438 วินาที 9.255 วินาที 11.94 วินาที และ 11.952 วินาที ตามลำดับ

คำสำคัญ หุ่นยนต์สองล้อ/ หุ่นยนต์สมดุลด้วยตัวเอง

Abstract

The main purpose of this research was to develop a two-wheel robot which is able to keep balance itself by means of PID (P:Proportinal, I:Integral, D:Derivative) Control. Microcontroller, servomotor and accelerometer sensor were applied to control the robot balancing. The control system was started from a microcontroller which obtains the accelerometer data changing proportional to the robot motion, then processes them by using the PID control equation to get the speed values for servo motor control. The results, without using a weight, show that the robot can keep the center of gravity within the average time of 7.507 seconds and 5.828 seconds form leaning left and right respectively. When the counterweights are placed on the left side and the right side of the robot, it will take the average time of 5.371 seconds, 5.697 seconds and 11.952 seconds, 9.438 seconds and 9.255 seconds and 11.94 seconds respectively.

Keyword : Balancing Two-wheel robot/ Self balancing robot