Revista 100% Verde

Un monopatin controlado por una Raspberry Pi

Por Soloelectronicos @soloelectronico

Es cierto  que existen muchos  proyectos de Skateboard eléctricos caseros pues de hecho una simple búsqueda del termino “diy electric skateboard” en  youtube nos da  bastantes ideas al respecto , pero  en este prototipo su originalidad reside  precisamente en  ser el primero skate eléctrico  cuya  controladora principal es una Raspberry Pi,  lo cual nos debería  animar a usar  esta estupenda placa para muchas tareas similares , como por ejemplo cualquier otro proyecto de movilidad eléctrica  como podría ser el cualquier controlador para un motor brushless usados muy comúnmente en   bicicletas eléctricas.

El proyecto fue parte de un  trabajo de la universidad, donde el requisito previo era construir cualquier cosa con un Raspberry Pi y desde luego la idea es realmente interesante e inspiradora .

Dado  que solo se usa  un motor brushless , se utilizan  3 pines  del GPIO ( como puede verse en  la imagen): se utilizan el rojo para +5V , blanco del GPIO2 para transmitir la señal PWM (Modulación de Pulso)  para el ESC y el negro para la masa .

Par el control se puede utilizar un modulo bluetooth conectado a un puerto usb si es un modelo antiguo ( la nueva Raspberry pi 3 ya lo lleva integrado)

Lógicamente en la raspberry se alberga  un pequeño programa en Python  que gestiona el motor gracias a las ordenes que recibe via bluetooth del mando

raspberr

El controlador del motor ( una cajita roja que hay juntos la Raspberry Pi  en un lateral ) es el famoso controlador VESC ,  el cual basa su éxito por  la  capacidad de frenado regenerativo, es decir es capaz de invertir el  uso del motor como alternador cuando el motor no gobernado por la RP, usar el propio motor como alternador gracias a la electrónica interna  poder  cargar las baterías por ejemplo en los descensos.

r2.png

Respecto al elemento motriz se utiliza un motor Turnigy Aerodrive SK3 – 6374-149kv Brushless Outrunner Motor , es decir un motor sin escobillas de alto rendimiento al que se le ha acoplado una correa que engrana directamente con el eje de la rueda delantera

Turnigy SK3 Motors  es un motor eficiente sin escobillas de alta calidad que  usa cojinetes blindados dobles, imanes de neodimio sinterizado y un estator especial para  asegurar una precisa y consistente fcm en cada devanado .  Sus características son las siguientes:

  • Turns: 18T
  • Voltage: 12S Lipoly
  • RPM/V: 149kv
  • Internal resistance: 0.021 Ohm
  • Max Loading: 70A
  • Max Power: 2250W
  • Shaft Dia: 8.0mmBolt
  • holes: 32mmBolt
  • thread: M4
  • Weight: 840gMotor
  • Plug: 4.0mm Bullet Connector

Respecto a la energía , destacar que se usan dos baterías de Lipo asidas al cuerpo del skate con un belcro con idea de poder extraerlas para cargarlas   .La conexión de las dos baterías es en paralelo y la capacidad de cada bateria es de 2200mAh de  11,15V .

El modo de conexión al ser paralelo  se hace  simplemente uniendo rojos con negros en un conector  para  disponer de dos únicos cables de salida . Es importante destacar que  sus cables de carga permanecen  independientes   . Las baterías son las usadas en aeromodelismo de  Li-Polímero de 11.1V

bateriua.png

Y ahora podemos ver la Raspberry Pi m  ,el motor  y las baterías     con todo el  interior  montado

patin

Aparte del enorme motor necesario para que funcione junto a las baterías, utiliza como mando de control un mando de la Wii que ya que tiene gatillo sirve como medida de seguridad.

El conjunto como contabamos anteriormente mse completa con un receptor bluetooth que se encarga de recibir la señal del mando de la wio  junto con un pequeño script en Python   que permite controlar el variador

En el siguiente video podemos ver al orgulloso autor explicando el montaje asi como haciendo una pequeña demostración de su invento funcionando


Un monopatin controlado por una Raspberry Pi

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