Pendulul invers. Roata de reactie

In domeniul spatial, rotile volante (roti de reactie sau in engleza “reaction wheels“) sunt dispozitive de stabilizare si orientare atasate vehiculelor spatiale (nave spatiale, sateliti etc) folosite la pozitionarea acestora in conditii de mediu speciale (cum ar fi lipsa gravitatiei). In componenta rotii volante intra un motor electric, a carui variatie de viteza produce momentul dorit (cauzand nava sa se miste in contra-rotatie, pentru conservarea momentului unghiular), rezultand in final deplasarea (rotirea) ansamblului pe o anumita directie, cu o anumita velocitate si sub un anumit unghi. Intregul sistem e controlat de un microprocesor (printre care viteza motorului), incat scopul final sa fie indeplinit (rotatia navei, mentinerea navei orientata intr-o anumita directie etc). Mai multe detalii despre reaction wheel aici.

Pendulul invers (“inverted pendulum” in engleza) este una dintre aplicatiile rotii de reactie. Avand centrul de masa deasupra punctului de rotatie (pivot), acesta se gaseste intr-o continua stare de instabilitate. Asadar, pentru mentinerea pozitiei verticale, e necesara folosirea unui sistem cu feedback ajustat continuu (roata de reactie). Un exemplu de pendul invers este chiar omul (si mentinerea sa in pozitie verticala).

La constructia unui astfel de pendul am participat (impreuna cu Vali), sistem pe care vi-l prezint in filmuletul de mai jos.

Componente
Motor:     1 x 50:1 Metal Gearmotor 37Dx54L (controlat de driverul in punte H L298N)
Senzori:   2 x HEDL 5540 encoder de rotatie optic (unul pentru determinarea vitezei motorului si altul pentru bratul pendulului)
Schelet:    Suport din platbanda de aluminiu, lingouri de plumb pentru contragreutatile rotii, plexiglas pentru suportul modulului electronic.
Control:   Arduino Duemilanove (microcontroller ATmega168)

Leave a Reply