¡Construí una bicicleta AUTÓNOMA!

📚 Contenido:

1. Introducción
2. Diseñando una bicicleta autopilotada
3. Transformando la bicicleta en un robot
4. La mente detrás del robot: el cerebro artificial
5. Ensamblaje de las partes y circuitos
6. Modelado cinemático y dinámico
7. Simulación y verificación
8. Ajuste y calibración en el mundo real
9. ¡La bicicleta está lista para correr!
10. Introducción a la inteligencia artificial
11. Funciones de autoconducción y planificación de ruta
12. Mejoras y oportunidades futuras
13. Conclusiones y disponibilidad del diseño
14. ¡Sigue adelante con el proyecto!

🚴🚀 Diseñando una bicicleta autopilotada

¡Hola a todos! En este artículo, vamos a sumergirnos en el emocionante mundo de las bicicletas autopilotadas. Mi nombre es Zhihui y quiero compartir con ustedes mi increíble experiencia diseñando y construyendo una bicicleta que puede conducirse sola. Prepárate, porque es una aventura llena de innovación y desafíos emocionantes. Así que, ¿estás listo para montarte en esta increíble bicicleta tecnológica?

1. Introducción 🚴🌟

Hace algunos meses, me lastimé mientras practicaba ciclismo. Ese incidente me llevó a pensar en la posibilidad de diseñar una bicicleta que pudiera mantener el equilibrio de forma automática, sin la necesidad de un conductor. Al mismo tiempo, el tema de los vehículos autónomos estaba en auge y mi trabajo como especialista en inteligencia artificial me permitía explorar esta interesante idea.

En este artículo, compartiré contigo el proceso completo de diseño y construcción de esta bicicleta autopilotada. Exploraremos desde la transformación de una bicicleta tradicional en un robot hasta la implementación de algoritmos de control y percepción para lograr la autodirección. También discutiremos las posibilidades futuras y las mejoras que podrían aplicarse a este proyecto.

¡Así que sube a tu propia bicicleta virtual y prepárate para esta fascinante aventura tecnológica completamente automatizada!

2. Diseñando una bicicleta autopilotada 🛠️🚲

Antes de comenzar a construir la bicicleta autopilotada, tuve que tener en cuenta varios aspectos importantes. El diseño se dividió en tres etapas principales: hacer que la bicicleta pueda moverse sin problemas, eliminar la necesidad de un ciclista humano y mejorar la percepción y los algoritmos de control.

2.1 Haciendo que la bicicleta se mueva

El primer paso fue convertir una bicicleta convencional en una bicicleta autopilotada. Decidí utilizar una bicicleta de piñón fijo, también conocida como "fixed gear" o "dead fly" en algunos lugares. Estas bicicletas son populares por su estructura simple y su falta de frenos. Para desacelerar o detenerse, simplemente se retrocede el pedaleo.

Para transformar la bicicleta en un robot, necesité incorporar varios componentes esenciales. Estos incluyeron dos motores sin escobillas para el impulso, un sistema de control, un sensor de profundidad RGBD, acelerómetros, giroscopios y un radar láser.

2.2 Eliminando la necesidad de un ciclista

El siguiente paso fue eliminar la necesidad de un ciclista humano. Esto requirió equipar la bicicleta con un conjunto de sensores y una potente unidad de computación capaz de tomar decisiones en tiempo real. Utilicé una cámara de profundidad RGBD para la percepción del entorno y me aseguré de que la bicicleta tuviera la capacidad de evitar obstáculos y reconocer objetos.

2.3 Mejorando la percepción y los algoritmos de control

Para lograr una percepción y control sutiles, desarrollé algoritmos de control que permitieran a la bicicleta mantener el equilibrio y realizar maniobras en tiempo real. Estos algoritmos se basaron en el control de la actitud y utilizamos controladores PID clásicos junto con datos de acelerómetros y giroscopios.

Además, utilicé un radar láser para obtener información de profundidad confiable y crear un mapa del entorno utilizando SLAM (simultaneous localization and mapping). Esto permitió a la bicicleta explorar el entorno de manera independiente y realizar una planificación de ruta eficiente.

3. Transformando la bicicleta en un robot 🤖🔧

Una vez que tuve claro el diseño y los componentes necesarios, comencé el proceso de transformar la bicicleta en un robot completamente funcional. Para simplificar el trabajo, utilicé herramientas de diseño asistido por computadora (CAD) para crear un modelo virtual de la bicicleta. Esto me permitió realizar y visualizar las modificaciones necesarias antes de la fabricación real.

El siguiente paso fue la fabricación de las partes y los circuitos. Algunas partes pudieron ser producidas mediante impresión 3D, pero debido a la Alta potencia requerida, opté por utilizar procesamiento de metales en lugar de plástico duro en las partes estructurales.

Gracias a la ayuda de mi amigo Xikii y su taller de mecanizado, pudimos producir todas las piezas necesarias para la reconstrucción. Después de algunos días de trabajo, finalmente tuve todas las piezas listas y ensambladas. ¡Fue una experiencia llena de satisfacción ver cómo todo comenzaba a cobrar vida!

Continuará...