Hexa-Bouncer: una plataforma robótica de seis ejes mantiene una pelota en juego

El Hexa-Bouncer se fundamenta en un mecanismo tipo Stewart, también conocido como hexápodo, que le confiere seis grados de libertad. Esta configuración permite que la plataforma superior, triangular, se mueva verticalmente, lateralmente, de adelante hacia atrás, y realice movimientos de cabeceo, balanceo y guiñada. La capacidad de ejecutar estos movimientos de manera coordinada es fundamental para golpear la pelota y corregir su trayectoria en tiempo real.

El hardware de movimiento integra seis motores paso a paso Nema 23, cada uno acoplado a un reductor planetario con una relación de 10:1. Estos reductores incrementan el par motor y facilitan un control de posición más fino. Seis controladores StepperOnline CL57T gestionan los motores, mientras que un Teensy 4.0 actúa como el controlador de movimiento de bajo nivel, traduciendo las instrucciones en señales de paso y dirección.

La percepción del entorno es igualmente crucial. Dos cámaras e-con Systems See3CAM_24CUG supervisan la acción desde diferentes ángulos, capturando imágenes a una velocidad de hasta 120 cuadros por segundo. Estas alimentaciones de video se procesan en un ordenador con Windows que ejecuta software personalizado desarrollado en Unity. El procesamiento de imagen aísla la pelota blanca del fondo y, mediante las vistas de ambas cámaras, el sistema determina su posición tridimensional.

Desde este punto, el sistema informático estima la trayectoria de la pelota para predecir su próximo punto de impacto en la plataforma. Con esta información, calcula los movimientos necesarios de la plataforma antes de cada contacto. Los comandos resultantes se envían al controlador Teensy, que los convierte en las señales para los drivers de los motores.

La precisión temporal es un factor determinante, ya que la plataforma debe posicionarse adecuadamente y moverse con la velocidad y orientación correctas antes de cada rebote. Un error mínimo podría desviar la pelota, lo que exigiría correcciones más complejas por parte de los sistemas de visión y control de movimiento en los rebotes subsiguientes. El desarrollo de este sistema ha sido documentado por Hackster.io, que ha ofrecido detalles técnicos de su funcionamiento.