clase iv - diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

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APLICACIÓN DE LA ELECTRÓNICA EN LA ROBOTICA

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Page 1: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

DISEÑO Y APLICACIÓ

N DE LA ELECTRÓNICA EN LA ROBOTICA

Page 2: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

ROBOTICALA ROBÓTICA ES LA RAMA DE LA INGENIERÍA MECATRÓNICA, DE LA INGENIERÍA ELÉCTRICA, DE LA INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y DE LAS CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN QUE SE OCUPA DEL DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN, DISPOSICIÓN ESTRUCTURAL, MANUFACTURA Y APLICACIÓN DE LOS ROBOTS. LA ROBÓTICA COMBINA DIVERSAS DISCIPLINAS COMO SON: LA MECÁNICA, LA ELECTRÓNICA, LA INFORMÁTICA, LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL, LA INGENIERÍA DE CONTROL Y LA FÍSICA. OTRAS ÁREAS IMPORTANTES EN ROBÓTICA SON EL ÁLGEBRA, LOS AUTÓMATAS PROGRAMABLES, LA ANIMATRÓNICA Y LAS MÁQUINAS DE ESTADOS.

Page 3: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

ROBOT SEGUIDOR DE LINEALOS ROBOTS SEGUIDORES DE LÍNEA SON ROBOTS MUY SENCILLOS, QUE CUMPLEN UNA ÚNICA MISIÓN: SEGUIR UNA LÍNEA MARCADA EN EL SUELO NORMALMENTE DE COLOR NEGRO SOBRE UN TABLERO BLANCO (NORMALMENTE UNA LÍNEA NEGRA SOBRE UN FONDO BLANCO). SON CONSIDERADOS LOS "HOLA MUNDO" DE LA ROBÓTICA.

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ESTRUCTURA BASICAESTOS ROBOTS PUEDEN VARIAR DESDE LOS MÁS BÁSICOS (VAN TRAS UNA LÍNEA ÚNICA) HASTA LOS ROBOTS QUE RECORREN LABERINTOS. TODOS ELLOS, SIN EMBARGO, POSEEN (POR LO GENERAL) CIERTAS PARTES BÁSICAS COMUNES ENTRE TODOS:• SENSORES: UN RASTREADOR DETECTA LA LÍNEA A SEGUIR POR MEDIO DE SENSORES. HAY

MUCHOS TIPOS DE SENSORES QUE SE PUEDEN USAR PARA ESTE FIN; SIN EMBARGO, POR RAZONES DE COSTOS Y PRACTICIDAD, LOS MÁS COMUNES SON LOS SENSORES INFRARROJOS (IR), QUE NORMALMENTE CONSTAN DE UN LED INFRARROJO Y UN FOTOTRANSISTOR, LA LÍNEA A SEGUIR, PUEDE SER DE COLOR NEGRO CON FONDO BLANCO O LÍNEA BLANCA CON FONDO NEGRO Y DEPENDERÁ DE LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA CON LA CUAL SE ARME EL CIRCUITO DE DICHOS SENSORES.• MOTORES: EL ROBOT SE MUEVE UTILIZANDO MOTORES. DEPENDIENDO DEL TAMAÑO, EL PESO,

LA PRECISIÓN DEL MOTOR, ENTRE OTROS FACTORES, ÉSTOS PUEDEN SER DE VARIAS CLASES: MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA, MOTORES PASO A PASO O SERVOMOTORES.

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• RUEDAS: LAS RUEDAS DEL ROBOT SON MOVIDAS POR LOS MOTORES. NORMALMENTE SE USAN RUEDAS DE MATERIALES ANTI-DESLIZANTES PARA EVITAR FALLAS DE TRACCIÓN. SU TAMAÑO ES OTRO FACTOR A TENER EN CUENTA A LA HORA DE ARMAR EL ROBOT.• FUENTE DE ENERGÍA: EL ROBOT OBTIENE LA ENERGÍA QUE NECESITA PARA SU

FUNCIONAMIENTO DE BATERÍAS O DE UNA FUENTE DE CORRIENTE ALTERNA, SIENDO ESTA ÚLTIMA MENOS UTILIZADA DEBIDO A QUE LE RESTA INDEPENDENCIA AL ROBOT.• TARJETA DE CONTROL: LA TOMA DE DECISIONES Y EL CONTROL DE LOS

MOTORES ESTÁN GENERALMENTE A CARGO DE UN MICROCONTROLADOR. LA TARJETA DE CONTROL CONTIENE DICHO ELEMENTO, JUNTO A OTROS COMPONENTES ELECTRÓNICOS BÁSICOS QUE REQUIERE EL MICROCONTROLADOR PARA FUNCIONAR.

Page 6: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

ETAPAS DEL ROBOT

MECANICAETAPA DE

CONTROL O ELECTRONICA

ETAPA DE SENSADO

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ETAPAS DEL ROBOT

Page 8: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

¿QUÉ DEBE HACER EL ROBOT?

Page 9: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

¿QUÉ DEBE HACER EL ROBOT?

LEER LA INFORMACIÓN DE LOS SENSORESTOMAR UNA DECISIÓN

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ENCENDER DOS MOTORES

¿CUÁNDO DEBE HACER EL ROBOT ESTA ACTIVIDAD?

Page 11: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

ENCENDER UN MOTOR Y APAGAR OTRO

¿CUÁNDO DEBE HACER EL ROBOT ESTA ACTIVIDAD?

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ANALISIS DE LA SITUACION•CASO 1: LUZ EN LOS DOS SENSORES (MOTOR DERECHA E

IZQUIERDA) ENCENDIDOS.•CASO 2: LUZ EN SENSOR DERECHA (MOTOR DERECHO APAGADO

E IZQUIERDO ENCENDIDO).•CASO 3: LUZ EN SENSOR IZQUIERDO (MOTOR DERECHO

ENCENDIDO E IZQUIERDO APAGADO). •CASO 4: NO HAY LUZ EN LOS SENSORES (AMBOS MOTORES

APAGADOS).

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DISEÑO DEL CIRCUITO DE CONTROL

Page 14: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

MATERIALES ESTUDIANTES:

(2) FOTORESISTENCIAS $ 2.000(2) RESISTÊNCIAS 100K OHMIOS $ 400(4) RESISTÊNCIAS 1K OHMIOS $ 800(4) TRANSISTORES 2N2222 $6.000(2) LED ROJOS $ 1.000(1) BATERIA 9 V $ 3.000 (OPCIONAL)(1) CONECTOR PARA BATERIA DE 9V $ 1.500 (OPCIONAL)

TOTAL: 10.200

INSTITUCION:(4) MOTOREDUCTORES $ 48.000(2) MICROCONTROLADOR ARDUINO UNO $ 41.000

TOTAL: 89.000

Page 15: Clase IV - Diseño y aplicación de la electrónica en la robótica

CIRCUITO ROBOT SEGUIDOR DE LUZ