Un monopatin controlado por una Raspberry Pi


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

 

 

 

Construyen un Pancreas artificial con una Raspberry Pi


Dana Lewis tiene diabetes tipo 1,  enfermedad  que ha tenido que hacer frente desde que tenía 14años . En la diabetes tipo 1, el páncreas no produce suficiente insulina – la hormona que hacen que la glucosa disponible para que las células del cuerpo para utilizar como combustible – o, a veces, el páncreas no funciona en absoluto.

El páncreas es responsable, entre otras funciones de producir y segregar hormonas importantes como la insulina (disminuye los niveles de glucosa sanguínea) y el glucagón (eleva los niveles de glucosa en la sangre),así que su falta o mal funcionamiento puede poner en peligro nuestras vidas excepto que puedas conectarte a un páncreas artificial.

La gente como Dana tienen que controlar los niveles de azúcar en la sangre muy de cerca con el uso de un monitor continuo de glucosa (CGM) bajo la piel de su abdomen, o pincharse un dedo 12 veces al día y medirse la glucosa en la gota de sangre resultante. La dosis de insulina se calcula entonces para que se corresponda con los niveles de azúcar en la sangre de la persona diabética. Este proceso es incómodo y puede ser difícil en algunas circunstancias: en particular, Dana encontró que la alarma era tan débil que no la oia al dormir en toda la noche. Si una persona diabética no corrige sus niveles los resultados pueden ser muy peligrosos. Así que Dana y su novio (ahora marido) de Scott Leibrand decidieron iniciar un proyecto para hacer que la alarma de CGM fuera suficientemente fuerte como para despertar a ella en la noche.
DIY Páncreas , es finalmente su dispositivo basado en una Raspberry Pi . La Raspberry Pi recibe los datos del CGM, controla un algoritmo de aprendizaje y provee de los comandos a su bomba de insulina. Ese algoritmo de aprendizaje significa que después de observarlo Dana presionando el botón que controla la bomba de insulina, el páncreas artificial a aprendido de sus hábitos, y obtiene su dosis correcta 100% del tiempo, incluso cuando está durmiendo.

pancreas

 

Desgraciadamente las normas de la FDA significa que Dana y Scott no pueden publicar instrucciones completas de como han construido su páncreas artificial   así  que  están trabajando en la fabricación de páncreas de forma casera de código abierto ( se puede encontrar más información aquí )  y de forma que haya  suficiente información disponible para que el sistema pueda ser replicado, para que otras personas con diabetes pueden beneficiarse de su trabajo. Necesitan voluntarios con todo tipo de habilidades: si usted está interesado en ayudar, se puede obtener más información sobre el proyecto aquí.

Para saber mas del proyecto Dana podemos ver en el video compartiendo la experiencia de la vida real de lo que sucede cuando una comunidad de código abierto se acopla con ambos fabricantes de dispositivos y los organismos reguladores como la FDA los EE.UU. , y lo que esto significa para el futuro de la innovación .

El vídeo está en inglés aunque es posible activar los subtítulos para seguir mejor la presentación e incluso activar la traducción simultanea al español.

 

 

Sencillamente es fascinante todo lo que se puede llegar a hacer gracias a la voluntad de una  comunidad y al uso de tecnología que nos acerca cada vez más  a tratamientos accesibles a todas las personas que lo necesiten aunque no dispongan de un presupuesto elevado que les posibilite acceder a esta tecnología a un coste mucho mayor.

Más información:

Building an Artificial Pancreas Using a Raspberry Pi


https://www.raspberrypi.org/blog/artificial-raspberry-pi-pancreas/
https://ourhealthandenvironment.wordpress.com/2015/11/13/i-am-now-a-bionic-woman/