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HoverBot
Robótica móvil autónoma sobre una plataforma hoverboard reutilizable
MC3D HoverBot transforma un hoverboard comercial en una plataforma robótica modular para transporte, percepción y automatización. Un teléfono Android aporta cámara, IMU, navegación e inteligencia de alto nivel; una Raspberry Pi 2 controla sensores, servos y seguridad física en tiempo real.
Una plataforma abierta para experimentar con autonomía, percepción y logística
El proyecto investiga cómo reutilizar una plataforma de movilidad comercial sin intervenir su electrónica de tracción, agregando percepción, decisión y control externo mediante actuadores mecánicos, sensores LiDAR y software distribuido.
Investigación
Fusión de cámara, IMU y LiDAR; reconstrucción espacial; navegación A*; correlación de eventos y evaluación de decisiones con CEP y DMN.
Desarrollo
Integración de Android, Raspberry Pi 2, PCA9685, TFmini Super y servos MG996R en una arquitectura modular, medible y escalable.
Innovación
Reutilización de un hoverboard como base robótica autónoma, sin modificar su batería, BMS, controlador ni sistema original de tracción.
Cada componente tiene una responsabilidad clara
La inteligencia operacional se ejecuta en Android; la seguridad física y el control de emergencia permanecen siempre en la Raspberry Pi 2.
Android: inteligencia y conectividad
El teléfono crea el hotspot Wi-Fi, entrega cámara e IMU, calcula la ruta con A*, construye contexto con CEP y aplica reglas DMN para el comportamiento normal.
Raspberry Pi 2: autoridad física y seguridad
La RPi2 recibe órdenes, controla LiDAR y servos, valida límites y puede detener, limitar o rechazar cualquier movimiento solicitado por Android.
Hoverboard: plataforma de tracción intacta
La batería, el BMS, el cargador y los controladores originales no se intervienen. Los MG996R accionan mecánicamente los controles del hoverboard y el sistema auxiliar utiliza una batería independiente.
Percepción activa y movimiento modular
La configuración completa contempla 18 entidades físicas: 6 sensores y 12 actuadores.
6 sensores
- 4 TFmini Super.
- 1 cámara Android.
- 1 IMU Android compuesta.
12 servos MG996R
- 2 para control del hoverboard.
- 2 para cabeza Android X/Y.
- 8 para cuatro TFmini X/Y.
PCA9685
- 16 canales.
- Control I²C desde RPi2.
- Señal estable sin cargar el GPIO.
Barrido LiDAR activo
Cada TFmini puede orientarse en X/Y. El barrido secuencial entrega ángulo horizontal, ángulo vertical, distancia y marca de tiempo, permitiendo construir perfiles 3D móviles y adaptar la cobertura al avance, retroceso o giro.
A* determina el destino; CEP y DMN gobiernan la operación normal
¿Dónde ir?
Calcula la ruta global y entrega el próximo nodo o punto objetivo dentro del mapa.
¿Qué está ocurriendo?
Correlaciona eventos, ventanas temporales, tendencias, estados y ausencia de señales.
¿Cómo actuar normalmente?
Decide avanzar, esperar, ceder el paso, reducir velocidad o solicitar una nueva ruta.
¿Es seguro ejecutarlo?
Acepta, limita o rechaza la orden y controla cualquier movimiento de emergencia.
Estado materializado por entidad, ubicación, medición y vigencia
/hoverbot/entity[@id='sensor.tfmini.front.left']/position/angleX=82
/hoverbot/entity[@id='sensor.tfmini.front.left']/position/angleY=96
/hoverbot/entity[@id='sensor.tfmini.front.left']/state=MEASURING
/hoverbot/entity[@id='sensor.tfmini.front.left']/ageMs=12
Los eventos actualizan incrementalmente el estado. CEP construye una tupla contextual coherente y DMN evalúa únicamente los hechos relevantes para la decisión operacional.
La emergencia nunca depende del motor DMN ni de la conexión HTTP
Percepción lejana
La cámara Android identifica personas, vehículos, paredes y obstáculos más allá de 12 metros para planificación anticipada.
Zona de seguridad LiDAR
Desde 12 metros hacia abajo, los TFmini Super entregan distancia directa a la RPi2 para reducir, bloquear o detener.
Emergencia local
Ante distancia crítica, pérdida de Android o fallo de actuador, la RPi2 lleva la tracción a neutro y bloquea nuevas órdenes.
Una misma plataforma, distintas aplicaciones
Entrega hospitalaria
Transporte de medicamentos o insumos a 2–3 km/h mediante un carro liviano, con ruta A*, políticas DMN y seguridad LiDAR.
- Pisos lisos y trayectorias controladas.
- Compartimiento cerrado y trazable.
- Prioridad frente a personas, camillas y zonas restringidas.
Carro de transporte
Movimiento autónomo de cargas ligeras en bodegas, campus, laboratorios, centros de distribución o instalaciones industriales.
- Enganche bajo y articulado.
- Velocidad limitada según carga.
- Cobertura frontal, lateral y trasera.
Operación exterior
Aplicaciones como arrastre de herramientas o corte de pasto requieren cuatro TFmini, sensores complementarios y seguridad independiente del implemento.
- Terreno irregular y resistencia variable.
- Control de inclinación y fuerza de arrastre.
- Parada física independiente de herramientas activas.
Validación incremental antes de aumentar la autonomía
Movimiento seguro
Neutro, avance lento, giro, watchdog y parada local.
LiDAR frontal
Dos TFmini, barrido Y, zonas de reducción y detención.
Navegación
Mapa 2D, localización, A*, CEP y DMN.
Carro hospitalario
Enganche, carga, trazabilidad y operación a 2–3 km/h.
Un robot móvil autónomo, modular y reutilizable
MC3D HoverBot integra una plataforma comercial, electrónica accesible, software Java y reglas declarativas para crear una base de investigación capaz de evolucionar desde teleoperación hasta logística autónoma en entornos controlados.