introducción al equipo del laboratorio de sistemas inteligentes marco antonio lópez trinidad

Introducción al Equipo del Laboratorio de Sistemas Inteligentes

Marco Antonio López TrinidadDepartamento de Computación

Tec de Monterrey

Computo

● Palm Pilot IIIc– Procesador Motorola Dragon

Ball EZ a 200MHz.– Sistema Operativo Palm OS ver.

3.5.– Sincronización por puerto serial.– Display de 256 colores y

resolución de 160x160 pixeles.– 8 Mbytes de memoria RAM.

Computo

● Palm Pilot IIIc (Herramientas de programación)– Emulador del sistema

operativo de Palm.– Palm OS SDK, libreria de

desarrollo.– PRC-tools, compilador para

generar código transferible y ejecutable en la palm.

Computo

● Emulador del Sistema Operativo de Palm (POSE).– Es un software que emula el

hardware de una Palm.– Se requiere un archivo

imagen de la ROM de la Palm.

Computo

● Palm OS SDK, libreria de desarrollo– Conjunto de librerias para

desarrollo de aplicaciones de dispositivos Palm.

Computo

● PRC-tools– Compilador basado en GCC,

para construir aplicaciones en C o C++.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203– Es una tarjeta que permite la

conexión entre la Palm Pilot, los servomotores y los sensores infrarojos.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203– Es una tarjeta basada en el

microcontrolador PIC16C73.– Permite conexiones con una

computadora externa, por medio de cable serial y genera salidas mouduladas por ancho de pulso.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203– La tarjeta puede manejar

hasta 8 servomotores simultaneamente y tiene 5 convertidores análogico a digital.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203– La lectura de los sensores

es mediante peticiones de muestreo sobre el sensor indicado “AD1\r”.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203– Posteriormente la tarjeta

regresará el valor de la lectura del sensor, seguida de los valores ASCII 10 y el ASCII 13.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203– Toda la comunicación es

por medio de cadenas cortas.

Computo

● Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203

Ejemplo:

La cadena “SV1” permite seleccionar al servo 1.

La cadena “M128”, permite mover el motor seleccionado a la posición 128.

Computo

●La tarjeta procesa una sola cadena ASCII a la vez. Cada comando tiene el siguiente formato:

Ln Ln ... <enter>

L es una letra mayuscula que corresponde al comando

n es un numero(s) decimal

<enter> es el ASCII 13

Computo

●Ejemplo:

Los comandos para seleccionar la tarjeta, seleccionar un servo y moverlo a una posición son:

BD, SV y M

Computo

●Ejemplo:

Mas especificamente, si se quisiera mover el servo 3 de la tarjeta con identificador (ID) 1 y rotarlo a la posicion 85, la secuencia seria:

BD1SV3M85<enter>

Computo

Comando Parametro(n) DescripciónBDn 0 a 255 Selección de la tarjetaSVn 1 a 8 Selección del servo

Mn 0 a 255

In -128 a 127Dn 1 a 65535 Retraso (ms)

PSn 1 a 8 Pin setPCn 1 a 8 Pin clearPTn 1 a 8 Pin toggle puerto B

ADn 1 a 5

Movimiento a una posición absoluta

Movimiento relativo con respecto a la posición actual

Hacer una conversion A/D, la tarjeta regresara un valor entre 0 y 255 que representan de 0 a 5 volts

Robots

●Para construir el cuerpo del robot se utilizarán las piezas del kit LEGO MINDSTORMS.

– Ejes– Engranes– Ruedas– Motores– Sensores– Etc.

Robots

●Consideraciones:– Los proyectos que se construyen

con los elementos del LEGO tienen la fama de desarmarse fácilmente.

Robots

●Consideraciones:– Sin embargo, con un poco de

ingenio es posible applicar técnicas de ensamble que permitan afianzar las piezas de manera adecuada.

Robots

●Conclusión:– Es posible aprender robótica

jugando, LEGO es una herramienta que despierta la imaginación, sin importar la edad o las habilidades técnicas del individuo.

Sensores

●Sensores Infrarrojos (GP2D12)

Sensores

●Los sensores infrarrojos GP2D12 utilizan triangulación, para determinar la distancia entre el robot y un obstaculo; 10 a 80 cm. segun el fabricante.

Sensores

●Los sensores infrarrojos que utilizan triangulación, son casi inmunes a las variaciones de la luz ambiental, pero dificilmente detectan diferencias de color de la superficie reflejada.

Sensores

●El sensor toma lecturas continuas de distancia y se representan en terminos de voltaje continuo.

Sensores

●Las mediciones del sensor tienen una exactitud cercana a un centimetro, segun el fabricante.●La tarjeta SV203, convierte las lecturas analógicas que producen los sensores en valores enteros que varian entre 0 y 255.

Sensores

●La distancia se determina a partir de la formula:d(s) = 2141.72055*(s-1.078867)

✔ d es la distancia medida en centimetros✔ s es un valor entre 0 y 255, que corresponde a la lectura del

sensor

Sensores

● Respuesta de los sensores infrarrojos– Prueba del ángulo de iluminación

Sensores

●Prueba de la forma del cono– Región de sensibilidad a diferentes distancias

Sensores

● Valores de prueba sobre el sensor– Valores tomados a diferentes distancias

Sensores

● Valores de prueba para diferentes colores● Valores para diferentes materiales y a una distancia de

30 cm.

Actuadores

● RC servo motores– RC se refiere a Remote

control, puesto que estos motores se utilizan en la construcción de aviones a escala

Actuadores

● RC servo motores– RC se refiere a Remote

control, puesto que estos motores se utilizan en la construcción de aviones a escala

Actuadores

● RC servo motores– Los motores servo se

caracterizan por ser: pequeños, ligeros, fuertes, confiables, bajo costo, fáciles de alambrar y controlar.

Actuadores

●Operación de los motores – Hay tres alambres, dos (rojo y negro) para

alimentación y uno (blanco o amarillo) para señal.– El rojo se conecta a una fuente de poder entre 4.8 a 6

volts dc y el negro se conecta a tierra.– El alambre amarillo se conecta a una señal alternante

TTL, con un rango de 1ms a 2ms para determinar la posición.

– El eje rotará a una posición que es proporcional al ancho del pulso de entrada.

Actuadores

●Operación de los motores – No son críticos los pulsos de tiempo muerto (off time)

pueden variar de 10ms hasta 20ms.– Un pulso de tiempo activo (on time) de 1.5ms es el

valor intermedio y posicionará al servo a la mitad del viaje (recorrido) del dispositivo.

Actuadores

● Restricción:– El rango disponible de

viaje es de 90 grados, pero se puede extender hasta 180, variando el ancho del pulso de .5ms a 2.5ms, pero se debe tener cuidado de no rebasar los limites del servo.

Actuadores

● Servos modificados– Permiten traslación continua.– Es posible controlar la velocidad y la dirección, pero

no será posible controlar la posición absoluta del eje.

Actuadores

●Teoría de operación:– Los motores reciben un tren de pulsos.– La duración de cada pulso es de 1.0 ms a 2.0ms, para

controlar la dirección y la velocidad de rotación.– Con pulsos de 1.0 ms se tiene un giro completo de un

lado

Actuadores

●Teoría de operación:– Con pulsos de 2.0 ms se tiene un giro completo en

dirección opuesta.– Con pulsos de 1.5 ms de duración el servo se detiene.– La velocidad es proporcional a la variación del ancho

del pulso a partir del pulso de 1.5 ms.

Actuadores

●Teoría de operación:

Conclusiones

● Conclusiones:– La combinación de el sistema Palm IIIc, el

controlador de servomotores PONTECH SV203 y las piezas del Kit LEGO, permiten construir robots móviles de arquitectura abierta.

– Los motores servos modificados requieren de ajustes finos, en caso contrario funcionarán fuera de cualquier especificación.

Bibliografia

1.http://www-2.cs.cmu.edu/~reshko/PILOT/

2.http://www.lego.com/dacta/hardware/

3.http://www.plazaearth.com/usr/gasperi/light.htm

4.http://www.lynxmotion.com/

5.http://www.wirz.com