Robótica · HoverBot · I+D+i

Un hoverboard, sin tocar su tracción.

HoverBot convierte un hoverboard comercial en una plataforma de investigación. El teléfono Android calcula la ruta. La Raspberry Pi 2 conserva la parada. La batería, el BMS y los controladores originales quedan intactos.

01 · Android

La ruta

Cámara, IMU, A*, CEP y DMN. Es el único emisor autorizado de órdenes.

02 · Raspberry Pi 2

La parada

Valida la orden, mueve el LiDAR y los servos, y puede detener el movimiento.

03 · Hoverboard

Intacto

Los servos accionan los controles por fuera. La electrónica de tracción no se interviene.

Investigación, desarrollo e innovación

La base se reutiliza

El proyecto estudia cómo agregar percepción, decisión y control externo a una plataforma de movilidad comercial, sin intervenir su electrónica de tracción.

Investigación

Fusión de cámara, IMU y LiDAR. Reconstrucción espacial, navegación A* y decisión con CEP y DMN.

Desarrollo

Android, Raspberry Pi 2, PCA9685, TFmini Super y servos MG996R, en una arquitectura modular.

Innovación

El hoverboard sigue con su batería, su BMS, su controlador y su tracción. El sistema auxiliar usa una batería propia.

Arquitectura

Cada pieza tiene un dueño

La inteligencia operacional corre en Android. La seguridad física y la emergencia se quedan en la Raspberry Pi 2.

01 · Android

Crea el hotspot Wi-Fi, entrega cámara e IMU y calcula la ruta. Las órdenes salen por HTTP autenticado. La cámara mira más allá de 12 metros.

02 · Raspberry Pi 2

Recibe la orden, controla LiDAR y servos, y aplica el watchdog. Puede limitar, rechazar o devolver la tracción a neutro.

03 · Hoverboard

La batería, el cargador y los controladores originales no se abren. Doce servos MG996R mueven los controles y los sensores por fuera.

Sensores y actuadores

Seis sensores, doce servos

La configuración completa contempla 18 entidades físicas.

6 sensores

4 TFmini Super, 1 cámara Android y 1 IMU Android compuesta.

12 servos MG996R

2 para el hoverboard, 2 para la cabeza Android en X/Y y 8 para orientar los cuatro TFmini.

PCA9685

16 canales por I²C desde la Raspberry Pi 2. La señal PWM no carga el GPIO.

Cada TFmini se orienta en X/Y. El barrido entrega ángulo horizontal, ángulo vertical, distancia y marca de tiempo, y arma un perfil 3D que sigue el avance, el retroceso o el giro.

Navegación y decisión

La ruta no se ejecuta sola

A* elige el destino. CEP y DMN gobiernan la operación normal. El software de alto nivel está en Java. La Raspberry Pi 2 decide si la orden se puede ejecutar.

A* · Dónde ir

Calcula la ruta global y entrega el próximo nodo del mapa.

CEP · Qué ocurre

Correlaciona eventos, ventanas de tiempo, tendencias, estados y la ausencia de una señal.

DMN · Cómo actuar

En operación normal decide avanzar, esperar, ceder el paso, bajar la velocidad o pedir otra ruta.

RPi2 · Si es seguro

Acepta, limita o rechaza la orden. El movimiento de emergencia no pasa por DMN ni por HTTP.

El estado, por entidad

Cada medición queda materializada con su entidad, su ubicación, su valor y su vigencia. CEP arma la tupla de contexto. DMN evalúa solo los hechos de la decisión.

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/hoverbot/entity[@id='sensor.tfmini.front.left']/ageMs=12

Seguridad

La parada no espera al teléfono

Android solicita el movimiento normal. La Raspberry Pi 2 conserva la autoridad física y toda la maniobra de emergencia.

Más allá de 12 m

La cámara Android distingue personas, vehículos, paredes y obstáculos para planificar antes.

Desde 12 m

Los TFmini Super entregan la distancia directo a la Raspberry Pi 2 para reducir, bloquear o detener.

Emergencia local

Ante distancia crítica, pérdida de Android o fallo de un actuador, la tracción vuelve a neutro y se bloquean las órdenes nuevas.

Casos de la misma base

Tres usos, un prototipo

Entrega hospitalaria

La aplicación prioritaria: medicamentos o insumos a 2–3 km/h, en pisos lisos, con compartimiento cerrado. La ruta es A*, la política es DMN y la parada es LiDAR. Cede ante personas, camillas y zonas restringidas.

Carro de transporte

Cargas ligeras en bodega, campus, laboratorio o centro de distribución. Enganche bajo y articulado, velocidad según la carga, cobertura frontal, lateral y trasera.

Exterior, en experimento

Arrastre o corte de pasto pide los cuatro TFmini, sensores de inclinación y de fuerza, y una parada física independiente de la herramienta.

Prototipo

Primero se prueba la parada

La autonomía sube solo después de validar el movimiento. El objetivo es una base que pase de la teleoperación a la logística en un entorno controlado.

01 · Movimiento seguro

Neutro, avance lento, giro, watchdog y parada local.

02 · LiDAR frontal

Dos TFmini, barrido en Y, y zonas de reducción y detención.

03 · Navegación

Mapa 2D, localización, A*, CEP y DMN.

04 · Carro hospitalario

Enganche, carga, trazabilidad y operación a 2–3 km/h.

Si el prototipo encaja en una operación controlada, conversemos.

contacto@mc3d.cl