informe ciempies

7/21/2019 Informe Ciempies

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ESCUELA DE CIENCIAS EXACTAS Y

TECNOLOGAS APLICADAS

CENTRO DE INVESTIGACIN Y

TRANSFERENCIA TECNOLGICACODIGO:

PI.MEC.04.V1

FORMATO DOCUMENTACIN REVISION: 01

FECHA: 07-02-2014

ESCUELA DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGAS

APLICADAS

INGENIERA MECATRNICA

PROYECTO DE INVESTIGACIN

ROBOT CIEMPIS

AUTORES:

JUAN FERNANDO CARRIN

MARTIN FLOR

EDUARDO URRESTA

Quito Ju!io "#$%


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FECHA: 07-02-2014 PAGINA: 2

DECLARACIN

El equipo de investigacin: Juan Fernando Carrin, Martin Flor y Eduardo Urresta,

declara bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de nuestra autora que no

!a sido previamente presentado para ning"n grado o cali#icacin pro#esional y,

que se !a investigado las re#erencias bibliogr$#icas que se incluyen en este

documento%

& trav's de la presente declaracin cedemos nuestros derec!os de propiedad

intelectual correspondientes a este trabajo, a la Universidad (nternacional del

Ecuador, seg"n lo establecido por la )ey de *ropiedad (ntelectual, por su

+eglamento y por normativa institucional vigente%

Juan Fernando Carrin

Martin Flor

Eduardo Urresta


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CERTIFICACIN

)os -ocentes del Consejo de (nvestigacin de la Escuela de Ciencias E.actas y

/ecnologas &plicadas,

CE+/(F(C&0:

1ue, el proyecto de investigacin 2+obot Ciempi's3, #ue desarrollado por el equipo

de investigacin: Juan Fernando Carrin, Martin Flor y Eduardo Urresta !a sido

debidamente revisado y est$ en condiciones de ser entregado para que siga lo

dispuesto por la Escuela de Ciencias E.actas y /ecnologas &plicadas,

correspondiente a la sustentacin y de#ensa del mismo%

(ng% Mario Ces'n%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% 4mar Flor%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% 5ernarda 6andoval%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% Jenny Cabascango%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% Esteban Mont"#ar%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% Juan Carlos *arra%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% Carlos 6unta.i%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

(ng% &le.ander *alacios%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


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INDICE GENERAL7% (0/+4-UCC(80%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

9% *)&0/E&M(E0/4 -E) *+45)EM&%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% JU6/(F(C&C(80%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

;% &C(80%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

?% 45JE/(@46%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

6.1. Objetivo General:.................................................................................11

6.2. Objetivos Especcos:...........................................................................12

A% M&+C4 /E8+(C4%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

!.1. Concept"al........................................................................................... 12

!.2 #eto$ol%&ico........................................................................................ 16

B% M&+C4 )8(C4%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

D% C40C)U6(40E6%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

7% +EC4ME0-&C(40E6%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

77% 5(5)(4+&F&%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

79% &0EG46%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


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R&'u(&)

En el desarrollo del ciempi's robtico se realiHar$ una investigacin sobre

circuitos, cone.in de cables, implementacin de un sistema en otro para poder

obtener un sistema m$s complejo que sea capaH de realiHar varias operaciones a

parte de las operaciones base%

6e llegar$ a conocer las bases de electromec$nica en un sistema, programacin,y utiliHacin de materiales en un proyecto%

0uestro objetivo principal es investigar y complementar nuestros conceptos

tericos para aprender la correcta implementacin de cada elemento en el

prototipo del ciempi's robtico% )os elementos como la #uente de energa

Ibatera, los servos motores, programacin de un sistema y la mec$nica de la

estructura son esenciales para poder realiHar nuestro proyecto, por lo que se

e.plicar$ en esta investigacin el #uncionamiento y utiliHacin de cada uno deestos elementos%

)a autogestin en nuestra investigacin ser$ el principal pilar para que el ciempi's

robtico sea realiHado con '.ito y as tener un producto novedoso y pr$ctico para

el aprendiHaje de circuitos%

)a #inalidad del proyecto 2robot ciempi's3 es realiHar un robot ciempi's capaH de

moviliHarse por una super#icie !oriHontal, el cual recibe seKales de un control

remoto para poder controlar su rumbo%


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A*'t+,-t

(n t!is project Le Lill mae a researc! about electrical circuits, cable connections

and t!e implementation #rom one system to anot!er one, and Le Lill get a more

comple. system t!at is able to do some operations%

Ne Lill get to noL t!e bases o# an electro mec!anic system, programming and

t!e use o# t!e materials in t!e project%

4ur principal target is to researc! and to complement our t!eoretical concepts, in

t!is Lay Le can learn t!e rig!t implementation o# eac! element on our prototype%

/!e elements lie t!e battery, t!e servomotor, t!e programming language and t!e

mec!anical structure are very important to do our project t!at is t!e reason L!y Le

Lill e.plain in t!is researc! t!e #unction o# eac! one o# t!is elements%

/!e sel#Omanagement in our researc! Lill be t!e main pillar so our project Lill besuccess#ul and Le Lill !ave a neL product and practical to learn about electrical

circuits%


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1. INTRODUCCINEn el estudio de la robtica se !a logrado apreciar los avances en la manera de

simular movimientos reales de un ser vivo, ya sea una persona o un animal, al

pasar de los aKos se !an desarrollado dispositivos m$s idneos para la realiHacin

de un robot con movimientos muy naturales de un ser vivo%

)a caracteriHacin de un ser en un robot es algo necesario para que sea correcta%

Esto se consigue tras el estudio de varios #actores, lo que se estudiara

b$sicamente en un ser sera: su #orma #sica, su manera de moverse, sus m'todos

para realiHar sus objetivos y su estructura interna diseKada acorde a su

necesidad% Una veH que se conoHca esto se procede a realiHar un buen diseKo

asemejando a cada una de las estructuras #sicas para desarrollar las #unciones%

-ependiendo de lo que se quiera construir o diseKar se acudir$ a te.tos #sicos y

electrnicos para su estudio, en este caso se proceder$ a te.tos de biologa en el

que se desarrollen estudios sobre los quilpodos o m$s conocidos como ciempi's%

)os quilpodos son una clase de miri$podos conocidos vulgarmente como

ciempi's y escolopendras% /ienen un cuerpo alargado y plano #ormado por 97

segmentos o anillos, con un par de patas en cada uno de ellos% *ueden llegar a

medir desde unos cuantos milmetros, !asta los cm%

En el desarrollo de un ciempi's robot se acudir$ tambi'n a te.tos de programacin

y electrnica para as realiHar su diseKo y lograr que el mismo cumpla con lo

esperado de este proyecto% *ara esto se desarrollar$ un modelo de vagones, loscuales a asemejar$n a los anillos que posee un ciempi's, se realiHar$ adem$s una

programacin que ser$ acorde para el movimiento similar al de un gusano y m$s

a"n consiguiendo que esta logre que el robot ciempi's logre utiliHar sus patas para

el movimiento%


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)a siguiente tabla muestra los proyectos que tienen relacin con nuestro ciempi's:

+obot

Ciempi's%

Es un robot que contiene un sistema de locomocin neural que la

mayor parte de su movimiento se debe al movimiento de su

columna vertebral ayudado de sus e.tremidades para mejorar el

movimiento, tiene gran n"mero de e.tremidades%

Comparado con los otros robots presentados este se asemeja en

los movimientos r$pidos y como sus patas se adecuan al terreno,

deseamos asemejarlo a la 6alamandra +obtica (( debido a que

utiliHa sus mismos principios de movimiento y adem$s el

#uncionamiento de sus sensores nos servir$ de modelo para

nuestro proyecto%

Con los insectos especialmente con el escarabajo a este lo

queremos utiliHar como base para desarrollar nuestro ciempi's,

debido a que este escarabajo puede acceder a lugares pequeKos

y poco accesibles, deseamos que nuestro ciempi's tenga una

#uncin similar a la del escarabajo%6alamandra

+obtica%

&l igual que un robot ciempi's tiene un sistema de locomocin

neural ayudado de sus e.tremidades este a di#erencia del

anterior tiene un numero menos de e.tremidades y se pude

desenvolver en cualquier campo%

6e llama 6alamandra +obtica (( y es uno de los robots m$s

inquietantes y avanHados que !emos visto en muc!o tiempo% )o

!an creado ingenieros y cient#icos de la Escuela Federal

*olit'cnica de )ausana, en 6uiHa, una de las m$s prestigiosas de

Europa% P)o #ascinanteQ 6us movimientos% Es capaH de nadar

como una salamandra y, una veH en tierra, caminar e.actamente

igual


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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEn el transcurso del semestre en (ngeniera mecatrnica en la Universidad

(nternacional del Ecuador, nuestros estudios en los campos de in#orm$tica y

electrnica ser$n de muc!a ayuda en la captacin de conocimientos pero no tanto

para dominarles, debido a que estos no son puestos a prueba en un entorno

laboral y tampoco en una pr$ctica total de diseKo, programacin y ejecucin de un

proyecto%

3. JUSTIFICACIN)a justi#icacin de esta investigacin radica en el conocimiento de los procesos

que debemos seguir para la estructuracin de un dispositivo automatiHado

pequeKo% /ambi'n radica el conocimiento del manejo de algunos implementos

como circuitos el'ctricos, servomotores y sensores que nos ayudar$n a #uturo

para ensamblar sistemas que necesiten de los mismos principios del proyectodescrito% Este proceso de autogestin nos ayudar$ de igual manera a evaluar

nuestras destreHas en el campo de la mecatrnica%

-iseKar e implementar los conocimientos adquiridos, en la elaboracin de un

ciempi's robot capaH de asemejar los movimientos de un 1uilpodo, se espera

lograr tal movimiento mediante la utiliHacin de dos motorreductores, una placa

para poder programarlos la cual se la elabora con varios componentes

electrnicos y un control remoto el cual nos ayudara para activar o desactivar losmovimientos de nuestro ciempi's robot, este control contiene otra placa interna

diseKada acorde a lo que necesita el ciempi's robot para lograr las di#erentes

#unciones%


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4. HIPTESIS-iseKar adecuadamente el mecanismo del ciempi's robot para que su estructura

le otorgue una motricidad semejante a la de un quilpodo%

Conseguir que el ciempi's robot responda a sensores que estar$n instalados en

su estructura, estos sensores medir$n la apro.imacin que tendr$ el mismo #rente

a diversos objetos%

5. SISTEMATIZACINComo punto de inicio en el desarrollo del ciempi's robtico es el investigar

diversas #uentes bibliogr$#icas que abarquen los campos en los que trabajaremos,

siendo estos la mec$nica y la electrnica de circuitos%

*rocederemos a conocer el #uncionamiento de los componentes que en el

ciempi's robtico intervendr$n, con el #in de aplicarlos correctamente en el

desarrollo del prototipo del robot, logrando as mayor e#icacia en su creacin%

6eleccionar el mecanismo idneo para el diseKo y movilidad del ciempi's robtico

es parte #undamental para su correcto desarrollo% Es por ello que se investigar$n

diversos mecanismos cuya estructura sea acorde a la motricidad que posee un

ciempi's% Una veH seleccionado el mecanismo correcto, dispondremos a diseKarlo

para que sea acorde al movimiento de un ciempi's% *ara ello utiliHaremos los

componentes previamente investigados para la creacin del mismo, aplicando

para esto servomotores y circuitos el'ctricos%

)a programacin es parte #undamental en el desarrollo del ciempi's robtico, ya

que ser$ clave a la !ora de mover los servomotores que simular$n el movimiento

de un ciempi's% )ograr la programacin deseada conllevar$ un proceso de prueba

y error !asta conseguir el resultado deseado%


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6. OBJETIVOS

6.1. Obj!"#$ %&'()*6e investigar$, diseKar$ y construir$ el prototipo de un ciempi's robtico,

mediante mecanismos y circuitos el'ctricos que permitir$n la movilidad del mismo

para que cumpla con la #uncin de responder a instrucciones%

6.2. Obj!"#$+ E+,-/-$+*o (nvestigar diversos mecanismos que se adapten de mejor manera a la

movilidad que se desea tenga el ciempi's%o Conocer y comprender el #uncionamiento de los principales componentes

que intervienen en un sistema robtico%o -esarrollar el ciempi's robot incluyendo para esto la creacin y diseKo de

un sistema robtico, basado en la utiliHacin de servomotores y circuitos

el'ctricos%o Construir el mecanismo que permitan la correcta movilidad de las

articulaciones seg"n el prototipo del ciempi's%o enerar nuevos conocimientos en el $mbito sobre la robtica, electrnica,

electricidad y tecnologa desarrollando la creatividad y la innovacin con el

#in de obtener destreHas en el campo de la mecatrnica%

0. MARCO TERICO


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0.1. C$&-,!()*ara elaborar un ciempi's robot debemos tener en cuenta algunos conceptos para

poder aplicarlos en el robot y as lograr un mejor desempeKo , por ejemplo se

debe conocer lo que es un robot, lo que interact"a en 'l en lo cual se tiene que

identi#icar los conceptos b$sicos de mecanismo, electrnica, !erramientas y

componentes a utiliHarse, en esto se debe recalcar el estudio de los conceptos

b$sicos para aplicarlos de buena manera, as se tendra: como realiHar elmecanismo idneo para nuestro robot tambi'n as un circuito el'ctrico para el

mismo y un diseKo bien estructurado%

CIE#'I() *C+ilopo$a,.

/ienen un cuerpo largo con varias secciones, cada seccin posee un par de patas,

pueden medir desde unos cuantos milmetros !asta unos centmetros%

)as pieHas bucales de los quilpodos est$n #ormadas por un par de mandbulasy

dos pares de ma.ilas%

6us patas poseen grandes uKas, las cuales sirven para capturar presas, algunos

pueden poseer gl$ndulas venenosas%

6u cabeHaposee una placa ce#$lica% &lgunos poseen ojos laterales, otros, ojos

compuestos, y el resto pueden ser ciego o poseer uno o m$s pares de ojos

simples% *osee un par de antenasque pueden variar en su longitud o en su

n"mero de segmentos%
http://es.wikipedia.org/wiki/Mand%C3%ADbula_(artr%C3%B3podos)http://es.wikipedia.org/wiki/Maxilahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9falonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_compuestohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_compuestohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Antena_(artr%C3%B3podos)http://es.wikipedia.org/wiki/Mand%C3%ADbula_(artr%C3%B3podos)http://es.wikipedia.org/wiki/Maxilahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9falonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_compuestohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_compuestohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojo_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Antena_(artr%C3%B3podos)


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En cada segmento, adem$s de poseer un par de patas, posee placas en las Honas

dorsal y ventral, tergitoy esternito respectivamente% En los laterales posee una

regin blanda que se conoce como membrana pleural es en esta membrana en la

que ocurre el intercambio gaseoso% )os di#erentes segmentos de las patas se

denominan, desde el m$s pr.imo al m$s distante, co.a, troc$nter, pre #'mur,

#'mur, tibia y tarso, terminando en uKas t'rsales%

El ciempi's posee mecano receptores en #orma de espina y pelos, que se

encuentran en patas y antenas% *oseen poros, los cuales se creen poseen un

papel en la regulacin osmticay la liberacin de #eromonas%

RO-OICAEn la robtica nosotros vamos a estudiar di#erentes partes del ciempi's robot

como seria su parte mec$nica y su parte electrnica%

)a robtica es una ciencia o rama de la tecnologa, estudia el diseKo y

construccin de m$quinas capaces de desempeKar tareas realiHadas por el ser

!umano o que requieren del uso de inteligencia% )a robtica combina varias

disciplinas como son: la mec$nica, la electrnica, la in#orm$tica, la inteligencia

arti#icial y la ingeniera de control% 4tras $reas importantes son el $lgebra, los

autmatas programables y las m$quinas de estados%

)a robtica puede ser implementada en una variedad muy amplia de $reas de

trabajo, entre ellas se encuentra la agricultura, en el trabajo tecnolgico por

ejemplo en los automviles y en la medicina por ejemplo en centros !ospitalarios

por ejemplo equipos e implementos de o.genos camillas y dem$s objeto%
http://es.wikipedia.org/wiki/Pata_(artr%C3%B3podos)http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tergito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Esternito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Membrana_pleural&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Osmorregulaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Feromonahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pata_(artr%C3%B3podos)http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tergito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Esternito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Membrana_pleural&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Osmorregulaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Feromona


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)a robtica !a evolucionado !acia los sistemas mviles autnomos, que son

aquellos que son capaces de desenvolverse por s mismos en entornos

desconocidos y parcialmente cambiantes sin necesidad de supervisin% R7S

FIGURA: Robot

#EC/NICA

)a mec$nica es la ciencia que estudia la est$tica y din$mica de los cuerpos bajoalguna #uerHa% Est$ dividida en tres partes: la mec$nica de cuerpos rgidos, la

mec$nica de cuerpos de#ormables y la mec$nica de #luidos% )a mec$nica de los

cuerpos rgidos se divide en est$tica y en din$mica% )a est$tica trata de los

cuerpos en reposo y la din$mica en movimiento%

En el trabajo com"n por m$s rgido que sea un cuerpo siempre va a tener algunas

de#ormaciones pero estas son muy pequeKas y casi no se tienen en cuenta, pero

si cuando son roturas de alg"n tipo de sostenimiento%

)a mec$nica es una ciencia aplicada% El objeto de 'sta es e.plicar y predecir

#enmenos #sicos, y por ello, sentar las bases de aplicaciones a la ingeniera% R9S


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& continuacin de la parte mec$nica estructural se propone a estudiar la

electrnica orientada a la parte de mec$nica del robot%

FIGURA: Mecanismo

#ECANI)#O

6e le llama mecanismo a la m$quina simpleen un conjunto , que a trav's deslidos resistentes, elementos el$sticos, etc, unidos entre s mediante di#erentes

tipos de uniones, llamadas as pares cinem$ticosIpernos, uniones de contacto,

pasadores, etc%, cuyo propsito es la transmisin de la Energa mec$nicay de su

estudio se ocupa la mec$nica%

5as$ndose en principios del $lgebra lineal y #sica, se crean esqueletos

vectoriales, con los cuales se #orman sistemas de ecuaciones% & di#erencia de un

problema de cinem$ticao din$micab$sico, un mecanismo no se considera comouna masa puntual y, debido a que los elementos que con#orman a un mecanismo

presentan combinaciones de movimientos relativos de rotacin y traslacin, es

necesario tomar en cuenta conceptos como centro de gravedad, momento de

inercia, velocidad angular,etc%
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Resortehttp://es.wikipedia.org/wiki/Resortehttp://es.wikipedia.org/wiki/Par_cinem%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inerciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inerciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_angularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_angularhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Resortehttp://es.wikipedia.org/wiki/Par_cinem%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inerciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inerciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_angular


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)a mayora de veces un mecanismo puede ser analiHado utiliHando un en#oque

bidimensional, lo que reduce el mecanismo a un plano%

En la #igura A se representa un ejemplo de un mecanismo de un motorreductor:

FIGURA 7

Fuente:concurso%cnice%mec%es

ELECRONICA)a electrnica es la rama de la #sica que estudia y emplea sistemas cuyo

#uncionamiento se basa en la conduccin y el control del #lujo de los electrones u

otras partculas cargadas el'ctricamente, desde las v$lvulas termoinicas !asta

los semiconductores% El diseKo y la construccin de circuitos electrnicos para

resolver problemas pr$cticos #orman parte de los campos de la (ngeniera

electrnica, electromec$nica y en el diseKo de so#tLare en su control la (ngenierain#orm$tica%

En la actualidad los campos de desarrollo de la electrnica son tan vastos que se

!a dividido en varias ciencias especialiHadas% )a mayor divisin consiste en

distinguir la electrnica analgica de la electrnica digital%
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_eng_tren.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_eng_tren.htm


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)a electrnica en si es la rama de la actualidad y de la civiliHacin moderna de

nuestro #uturo% )a sustitucin de las l$mparas de descarga por los transistores

supuso un paso de gigante llamado miniaturiHacin )a electrnica moderna nace

con el transistor, en los aKos =% R?S

FIGURA: Circuito electrnico

CIRC0IO EL(CRICOUn circuito el'ctrico es un arreglo que permite el #lujo completo de corriente

el'ctrica bajo la in#luencia de un voltaje%

Un circuito el'ctrico tpicamente est$ compuesto por conductores y cables

conectados a ciertos elementos de circuito como aparatos Ique aprovec!an el

#lujo y resistencias Ique lo regulan%

)a analoga sera al #lujo de un circuito de agua que #unciona bajo la presin del

#lujo%

*ara que e.ista un circuito el'ctrico, la #uente de electricidad debe tener dos

terminales: una terminal con carga positiva y una terminal con negativa%


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6i se conecta el polo positivo de una #uente el'ctrica al polo negativo, se crea un

circuito% Entonces la carga se convierte en energa el'ctrica cuando los polos se

conectan, permitiendo el #lujo continuo de energa cin'tica%

)os electrones siempre se desplaHar$n por medio de energa cin'tica de cuerpos

con carga negativa !acia cuerpos con carga positiva con cierto voltaje a trav's de

un vnculo o un puente entre ambas terminales que usualmente llamamos

2circuito3% El nombre 2positivo3 o 2negativo3 "nicamente sirve para indicar el

sentido de las cargas%

FIGURA 3:Un circuito con interruptor.

Como las personas necesitan de los sentidos para percibir, lo que ocurre en su

entorno, los sistemas automatiHados precisan de los transductores para adquirir

in#ormacin de:

)a variacin de ciertas magnitudes #sicas del sistema% El estado #sico de sus componentes%


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RO-OEs di#cil comparar n"meros de robots en los distintos pases, ya que !ay

di#erentes de#iniciones acerca de lo que un Trobot es% )a T4rganiHacin

(nternacional para la EstandariHacin provee su de#inicin de Trobot en (64 BA:

Tun manipulador autom$ticamente controlado, reprogramable, multiuso,

programable en tres o m$s ejes, que pueden estar #ijos en un lugar o moviliHarse

para ser usado en aplicaciones de automatiHacin industrial% Esta de#inicin es

usada por la TFederacin (nternacional de +obtica, la TCadena de (nvestigacin

Europea de +obtica IEU+40, y muc!os otros comit's de est$ndares

nacionales%

El (nstituto de +obtica de &m'rica I+(& usa una de#inicin m$s amplia que la

anterior% Un robot es un Tmanipulador reprogramable y multi#uncional diseKado

para mover materiales, partes, !erramientas o arte#actos especialiHados a trav's

de movimientos variables programados para la realiHacin de una variedad de

tareas% )a +(& subdivide a los robots en cuatro clases: los arte#actos que

manipulan objetos con control manual, los arte#actos autom$ticos que manipulan

objetos con ciclos predeterminados, los robots programables de autocontrol con

trayectorias continuas de punto en punto y los robos de este "ltimo tipo que

tambi'n toman in#ormacin del ambiente que los rodea y se mueven

inteligentemente en respuesta%


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FIGURA 2:Representacin de un robot.

RO-O #OIL6on robots diseKados con el objetivo de desplaHarse en distintos ambientes

Idi#ciles o inaccesibles para el ser !umano, cuya locomocin puede realiHarsemediante patas, ruedas u oruga%

FIGURA: Robot %vil

Robot %vil con locooci%n e$iante r"e$as:

6e usan especialmente sobre super#icies lisas, y seg"n su cinem$tica se clasi#ican

en los siguientes tipos:

+obot mvil con ruedas con#iguracin &cerman: *osee dos ruedas traseras para

la traccin y dos ruedas delanteras para la direccin%


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+obot mvil con ruedas con#iguracin triciclo cl$sico: Consta de dos ruedas

traseras que no est$n conectadas a ning"n motor Iruedas pasivas, solo sirven

como soporte% )a direccin y traccin son proporcionadas por la rueda delantera%

+obot mvil con ruedas con#iguracin di#erencial: Este es nuestro modelo a usar%

Consta de dos ruedas conectadas un motor cada una, el giro lo determina la

di#erencia de velocidad de cada rueda, es decir, si quiere girar a la iHquierda, la

rueda derec!a debe tener mayor velocidad y viceversa para girar a la derec!a%

para darle estabilidad se le adiciona una rueda%

+obot mvil con ruedas con#iguracin sid teers: Consta de varias ruedas a cada

lado del robot que act"an de #orma simult$nea%

+obot mvil con ruedas con#iguracin sncrona: *uede estar constituido por tres o

m$s ruedas conectadas simult$neamente por correas o engranes, lo que le

permite girar y mover de #orma sincroniHada todas las ruedas%

+obot mvil con ruedas con#iguracin omnidireccional: Consta de varias ruedas

omnidireccionales lo que le permite moverse en cualquier direccin% RS

FIGURA: Con&"raci%n $e robots %viles con r"e$as


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Robot %vil con locooci%n e$iante or"&a:

/ambi'n denominados robot con pistas de desliHamiento debido a que tanto su

desplaHamiento y direccin, se realiHa mediante estas mismas y lo !ace de #orma

di#erencial, ya que consta de un motor para el lado iHquierdo y otro para el

derec!o% 6on de gran utilidad para terrenos sinuosos Iirregulares lo que le

proporcin una ventaja ante los robots con ruedas, aunque entre sus desventajas

se encuentran: una menor velocidad, mayor torque, mayor consumo de energa y

mayor #riccin% Esta con#iguracin presenta muc!a ine.actitud en los c$lculos de

odometra, son utiliHados para tele operacin especialmente en labores de

b"squeda, e.ploracin, rescate, minera, levantamiento de bombas y en la

industria nuclear% R;S

FIGURA: Robot oruga

Robot %vil con locooci%n e$iante patas:

6on potencialmente mejores que los vistos anteriormente ya que permiten tener el

cuerpo aislado del terreno, proporcionando una mayor #acilidad para moviliHarse

sobre terrenos muy irregulares o subir escaleras% &s mismo, mediante patas, se


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logra que su desliHamiento en la locomocin sea muc!o menor% 6eg"n el n"mero

de patas, se pueden denominar cuadr"pedos, !e.$podos, octpodos, etc% R=S

FIGURA: Robot Hexpodo

CO#'ONENE).

A#EGA3

Este es el microcontrolador que utiliHaremos en nuestro Ciempi's%

El microcontrolador es un circuito integrado de muy alta escala de integracin que

contiene las partes #uncionales de un computador:

V C*U ICentral *rocessor Unit o Unidad de *rocesamiento Central

V Memorias vol$tiles I+&M, para datos

V Memorias no vol$tiles I +4M, *+4M, E*+4M para escribir el programa

V )neas de entrada y salida para comunicarse con el mundo e.terior%

V &lgunos peri#'ricos Icomunicacin serial, temporiHador, convertidor &W-, etc


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Es decir el microcontrolador es un computador integrado en un solo c!ip% (ntegrar

todos estos elementos en un solo circuito integrado !a signi#icado desarrollar

aplicaciones importantes en la industria al economiHar materiales, tiempo y

espacio%R9S

#OORRED0CORE)

)os motorreductores son apropiados para el accionamiento de toda clase dem$quinasy aparatos que necesitan reducir su velocidad en una #orma segura y

e#iciente%

)as transmisiones de #uerHapor correa, cadena o trenes de engranajes que se

usan para la reduccin de velocidad son e#icientes%

&l emplear motorreductores se obtiene una serie de bene#icios sobre estas otras

#ormas de reduccin% &lgunos de estos bene#icios son:

o Una regularidad per#ecta tanto en la velocidad como en la potencia

transmitida%o Una mayor e#icienciaen la transmisin de la potencia suministrada por el

motor%
http://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml


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o Mayor seguridad en la transmisin, reduciendo los costos en e l

mantenimiento%o Menor espacio requerido y mayor rigideH en el montaje%o Menor tiemporequerido para su instalacin% RDS

FIGURA 5:Servomotor

Fuente:LLL%tec!mae%com

0.2 M!$$)"-$Dise4o #ec5nico

*ara diseKar el mecanismo idneo para nuestro robot ciempi's se analiH primerolas partes que se iban a implementar en nuestro ciempi's con lo que se lleg a la

conclusin que se utiliHara las siguientes partes:

6oporte para las pieHas, !ec!a a base de acrlico%

6ervomotores%
http://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.techmake.com/products/robotics/motors/gearmotors.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.techmake.com/products/robotics/motors/gearmotors.html


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Motorreductores%

&tmega B%

5atera de Dv%

*atas de Cauc!o%

Control +emoto%

*rimero realiHamos la investigacin sobre un modelo de ciempi's en el cual

basarnos para nuestro proyecto, debido a que los proyectos relacionados a este

son muy escasos decidimos poner a prueba nuestros conocimientos y

e.perimentar con un robot mvil de #orma semejante a un ciempi's%

-espu's de #ijarnos un camino para seguir en el diseKo de nuestro ciempi's

tratamos al principio del diseKo de adecuar un robot con un n n"mero de patas las

cuales estaran programadas para realiHar el movimiento, en vista del presupuesto

que nos !abamos #ijado para el proyecto nos dimos cuenta que al tratar de !acer

un robot de esta manera, as que optamos por el robot mvil teniendo as la

aplicacin de motorreductores en veH de los servomotores que nos !abamos

#ijado utiliHar al principio del proyecto%

6e analiH un material para realiHar nuestra base del ciempi's para comenHar con

el armado de nuestro proyecto, se estableci por conveniencia y presentacin del

robot que se utiliHara una planc!a de acrlico, se procedi a realiHar un plano del

ciempi's para as luego analiHar m$s componentes a utiliHarse en el proyecto%

6e comenH a dar #orma a nuestra planc!a de acrlico y poner los motorreductores

en ella, despu's se estableci un lugar en la base para poder incorporar una


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batera de Dv en dic!o lugar, luego tratamos de dejar en ella un gran espacio para

as poder poner nosotros una placa con el circuito el'ctrico de nuestro ciempi's%

Con esto se comenH a poner 'n#asis en detalles pequeKos del mecanismo de

nuestro ciempi's, como por ejemplo se analiH el tipo de ruedas que se le debera

de poner a nuestro robot para que logre un buen desenvolvimiento%

)as patas de cauc!o son elementos que tienen como #uncionalidad estabiliHar

nuestro robot y tambi'n dar la sensacin de un movimiento m$s asemejado a larealidad de nuestro ciempi's robot%

Cabe recalcar que nuestra decisin de poner motorreductores en veH de los

servomotores es debido a que los servos nos limitan el movimiento en un rango de

O7BX el cual nos impedir$ que nuestras ruedas giren para generar un gran

movimiento del ciempi's,

6e diseKaron las estructuras e.ternas tanto de nuestro robot ciempi's como la de

su control remoto, el cual constara de botones para orientar nuestro robot y

tambi'n botones de #uncin en marc!a o apagado%

Con la implementacin de un control remoto en nuestro robot ciempi's se tuvo

que dejar de lado la idea de utiliHar sensores ultrasnicos o cualquier otro tipo de

sensores que ayuden en la movilidad del robot%

6e diseK una tercera rueda que nos ayude con la estabilidad de nuestro robot, el

mecanismo cuenta con tres ruedas dos pertenecientes a los motorreductores y

una "ltima que solo es de apoyo, la disposicin de estas ruedas en el robot es en

#orma triangular con las ruedas de los motorreductores en la parte delantera y una

rueda con capacidad de girar en la parte trasera para que pueda as seguir el


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movimiento de las ruedas delanteras las cuales tienen como #uncin girar y mover

adelante y atr$s a la estructura%

. MARCO L%ICO

. CONCLUSIONES Con la realiHacin del ciempi's robot logramos involucrarnos con la

electrnica b$sica, sus componentes y el #uncionamiento de los mismos% Conocimos nuevos dispositivos electrnicos y su #uncionabilidad para

implementar a nuestro ciempi's robot para que cumpla con las

caractersticas deseadas% &prendimos conceptos b$sicos sobre mec$nica, la #orma correcta de

implementar los servomotores a la estructura del robot para que as se

logre la movilidad deseada% -esarrollamos nuevos conocimientos en el $mbito de lenguajes de

programacin, ya que gracias a 'sta #uimos capaces de programar las

diversas #uncionalidades de nuestro robot% )a importancia que tiene la electrnica como #undamento b$sico en la

robtica, ciencia que en el estudio de esta carrera es de gran importancia% -ebido a la limitacin en los grados de movimiento I!asta 7B grados que

los servomotores poseen decidimos no utiliHar los mismos para diseKar el

movimiento del ciempi's robtico% *ara ello recurrimos a motorreductores

que otorgan mayor libertad para el movimiento que se desea tenga el robot%


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17. RECOMENDACIONES6iempre debemos investigar m$s de una #uente para poder tener mejores

conceptos con el #in de aplicar en la investigacin y as lograr un producto de muy

buena #uncionabilidad, tambi'n podemos consultar a e.pertos en mec$nica y

electrnica para que nos asesoren en nuestro proyecto y despejar algunas dudas

que no se puedan investigar en te.tos y en el internet%

El desarrollo de nuestro ciempi's robot servir$ como ejemplo de aplicacin para

que se desarrollen m$s proyectos re#erentes al tema, ya que no los mismos no se

!an generado a gran medida%

El robot ciempi's podra ser puesto a prueba en la revisin de tuberas, ya que

gracias a su tamaKo y estructura podr$ veri#icar posibles daKos en tuberas!aciendo m$s e#iciente y seguro el proceso de revisin%

11. BIBLIO%RAF8AR7S /odo5asicstamp%com, 2+obtica Mvil y &utnoma,3

9D,!ttp:WWLLL%todomicrostamp%comWrobotica%p!pQgrupoYmovil

R9S 4llero, &%, 2+458/(C&, Manipuladores y robots mviles,3 97, Editorial

Marcombo


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RS 6otomayor, 0,3 )a +obtica Mvil en la Escuela *olit'cnica 0acional,3

(n#ormativo *olit'cnica Z E*0, diciembre 9=%

R;S &guilar M%, Cantos J%, Carpintero &%, uti'rreH *, )peH 6, +uiH C, *'reH ,

2(ntroduccin al diseKo de microrrobots mviles,3 Universidad de &lcal$,

9?,!ttp:WWLLL%depeca%ua!%esWdocenciaW)ibreEleccionW(-M+MWtrabajos?AWtraba

jos?A%!tm[


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R79S +% autreau, N% 6avin, 2Fsica Moderna3, Mc raL

informe ciempies

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