Robot móvil diferencial: Navegación Autónoma

¡Este es un resumen detallado de lo que incluirá tu curso sobre robótica y control de automóviles diferenciales usando Arduino y Python! A continuación, te proporciono una guía paso a paso para estructurar y ofrecer tu curso de manera efectiva:

Introducción al Curso:

1. Bienvenida y presentación del curso.
2. Explicación de objetivos y lo que aprenderán los estudiantes.
3. Breve introducción a la robótica y su importancia en el mundo moderno.
4. Visión general de los componentes necesarios y cómo se relacionan entre sí.

Módulo 1: Fundamentos de Robótica y Componentes

1. Introducción a los tipos de robots y su clasificación.
2. Descripción del robot diferencial y sus características.
3. Análisis de los componentes electrónicos necesarios (Arduino, encoders, motores, etc.).
4. Configuración y conexión de hardware.
5. Primeros pasos con Arduino y programación básica.

Módulo 2: Odometría y Navegación

1. Explicación de la odometría y cómo funcionan los encoders.
2. Medición de la velocidad angular y posición del robot.
3. Implementación de la odometría en Arduino.
4. Ejercicios prácticos para calibrar los encoders.

Módulo 3: Controladores de Bajo Nivel (Control PID)

1. Teoría y funcionamiento de los controladores PID.
2. Implementación de un controlador PID en Arduino.
3. Sintonización del controlador PID utilizando el método Lambda.
4. Pruebas y ajustes en un entorno controlado.

Módulo 4: Modelo Cinemático del Robot

1. Comprendiendo el modelo cinemático de robots tipo uniciclo o diferencial.
2. Estudio de casos especiales como points of control desplazados.
3. Simulaciones para validar el modelo.
4. Análisis de la dinámica del robot y su impacto en el control.

Módulo 5: Algoritmos de Control

1. Introducción a los algoritmos de control para posición sin orientación.
2. Desarrollo de un controlador basado en Lyapunov.
3. Implementación de una ganancia adaptativa.
4. Control de posición con orientación y seguimiento de trayectoria.

Módulo 6: Integración y Pruebas

1. Integración del sistema de control con la odometría.
2. Configuración del zumbador y su uso en el robot.
3. Pruebas de campo libre para validar la implementación.
4. Depuración y mejoras del sistema.

Módulo 7: Proyecto Final y Consideraciones Avanzadas

1. Desarrollo de un proyecto final que combine todos los conceptos aprendidos.
2. Implementación de funciones adicionales como evitamiento de obstáculos o seguimiento visual.
3. Discusión sobre mejoras futuras y posibles aplicaciones del robot.
4. Consideraciones sobre escalabilidad y posibles alternativas de hardware (Arduino Mega, ESP32, Raspberry Pi, etc.).

Recursos Adicionales:

• Código fuente de ejemplos.
• Diagramas esquemáticos y guías de conexión.
• Fuentes y recursos para profundizar en los temas tratados.
• Foro o canal de comunicación para apoyo y intercambio entre estudiantes.

Conclusión del Curso:

• Resumen de lo aprendido.
• Reflexiones finales y consejos sobre el desarrollo continuo en robótica.
• Pasos siguientes y cómo continuar aprendiendo y experimentando.

Al estructurar tu curso de esta manera, asegúrate de incluir teoría, práctica y ejemplos reales para facilitar la comprensión y aplicación de los conceptos por parte de tus estudiantes. Además, proporciona recursos adicionales y apoyo para que puedan resolver dudas y continuar su aprendizaje más allá del curso.