UNIVERSIDAD PÚBLICA DE EL ALTOPROGRAMA EXPOFERIA AREA INGENIERIA

GRUPO DE INVESTIGACION ROBOTICAEl Alto - Bolivia, 30 de junio del 2011

lucholainus

ROBOT TRACKER ++(SEGUIDOR DE LINEA)

RESUMEN.

La construcción del tracker (seguidor de linea) se hizo con materiales de bajo coste, en un tiempo aprox. en un mes y medio con la intención de aprender de forma divertida y canalizar en algo las aplicaciones.

Pero mas que eso, es el de investigar nuevos modelos de trackers con mayores prestaciones con la capacidad de salir a competencias y hacer una representación por lo menos aceptable. Combinar con plataformas de desarrollo, implementar modelos recientes para que los trackers rindan más eficientemente. Sin olvidar la distribución de la documentación para que muchos puedan animarse a hacer sus trackers.

ABSTRACT.

The robot's construction was made with materials of low cost, at one time approx. in one month and middle with the intention of to learn in an amusing way and to channel in something the applications.

But, more than that, is the investigating new models of robots with more benefits with the capacity to competitions and to make a representation at least acceptable. To combine with development platforms, to implement recent models so that the robots beable more efficiently. Without forgetting the distribution of the documentation so that many can cheer up to make their robots.

KEYWORDS.

Tracker, CNY70, sensores, runners, matlab, octave, uC, uP, protoboard, BC547, TIP41, 2N2222, PIC16F84A.

INTRO.

La robótica en general es un área amplio, una de las ramas es la robótica de entretenimiento. El robot tracker (hasta ahora conocido como seguidor de línea), esta en la rama mencionada. El diseño y la implementación de un tracker no es complicado, con un monto de 100Bs se puede construir uno desde cero. Las aplicaciones inmediatas son las competencias entre estos bichos, las

aplicaciones futuras son las investigaciones para mejorar y derivar a las diferentes categorías de competencias.

DESARROLLO.

Construir y poner en funcionamiento robots trackers.

FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO

Todos los rastreadores, trackers, velocistas e inteligentes, basan su funcionamiento en los sensores. Sin embargo, dependiendo de la complejidad del recorrido, el robot debe ser más o menos complejo (y, por ende, utilizar más o menos sensores).

Los rastreadores más simples utilizan dos juegos de sensores, ubicados en la parte inferior de la estructura, uno junto al otro. Cuando el robot esta en movimiento, uno de los 2 sensores (el juego de sensores que esta afuera de la curva) detecta el color opuesto al de la pista (blanco), entonces el dispositivo sensorial deja de enviar la señal a la entrada de la etapa de amplificación por lo tanto dicha etapa no energiza a los motores, entonces ese motor sirve de pivote en eje Z (eje vertical), pero el otro juego de sensores sigue en la pista por lo tanto el motor (opuesto físicamente diseñado) asignado a ese sensor sigue energizado, de esa forma el robot gira en el sentido de la pista. Pueden ser tracker diseñados para pista blanca o negra,

Adquirir el conocimiento necesario para hacer versiones mejoradas.

Se han adquirido ciertos conocimientos, otros que ya los teníamos en teoría los hemos puesto en practica.

Ahora nos sirve para desarrollar versiones mejoras como indica en el titulo de las aportaciones (mas abajo).

Versiones mejoradas:

Velocistas o corredores (runners), implementar ciertas estrategias al robot para los diferentes oponentes.

Tracker inteligente o de laberinto, que tenga capacidad de decidir y hacer el menor tiempo posible en función a las toma de decisiones.

Por otro lado analizar PROS y CONTRAS, para POSIBLES APORTACIONES en una realidad triste como la nuestra.

pro:

Es fácil de armar y hacer funcionar un robot tracker con pocos componentes y algo de creatividad.

Los sensores designados como cny70 han sido cambiados por reemplazos de menor coste y mejor funcionamiento y esta disponible en “la feria”, motores en calidad de chatarra, unos pocos componentes, un par de gomas (llantas de juguete) y sobre el chasis, fue extraído de una registradora portátil.

La sumatoria total de las partes físicas debe tener una masa relativa al torque de los motores.

contra:

En el modelo mencionado, no se puede controlar la velocidad o peor no tiene control de velocidad en función al tipo de pista.

No se puede implementar estrategias para las diferentes capacidades de los oponentes.

Realizar la placa del circuito (PCB) en sus diferentes métodos es relativamente dificultoso (por serigrafía y el método térmico), y por eso se ha fomentado realizar en proto board con la facilidad de reorganizar la electrónica del robot.

Aportaciones futuras:

Las aportaciones que se tienen en mente y se desean hacer: trackers velocistas cuya meta es batir uno de los records altos (2 m/s).

Realizar trackers y robots de laberinto con capacidad de decisión, para tal efecto hay que aplicarle IA (una alternativa en mente es entrenar redes neuronales con matlab, octave o equivalente), con el objeto de que el robot haga un tiempo menor y con poco a nada de complicaciones.

Los robots velocistas o runners y los robots inteligentes de laberinto necesitan trabajar con dispositivos adecuados, y pues, el mas recomendable en nuestro medio porque no hay otra alternativa es el uC.

Uno de los aportes ambiciosos es: crear una plataforma de desarrollo, hecho por nuestra gente y para nuestra gente, porque en nuestro medio poca gente conoce sobre dichas plataformas y casi nadie las usa, es muy lamentable que una mínima cantidad de la población use sistemas de desarrollo basados en uC y ni hablar de uP. Es por eso y muchas mas razones que estamos en la necesidad indiscutible de poner en circulación y difundir una plataforma cuyos usuarios puedan ser colegiales, universitarios, profesionales, empíricos hasta la población en general.

Existen plataformas de desarrollo pero que en nuestro medio no se usan, solo lo vemos en internet, hacerlo importar (el solo pensar en importar desanima a uno) sale un dineral, y tampoco hay importadores que comercien el producto. Entonces, si no estamos en la posibilidad de comprarlo, pues, diseñemos uno que sea funcional y accesible a todo bolsillo, claro esta que debe ir acompañado con políticas de ej: “HECHO EN BOLIVIA CONSUMA LO NUESTRO”, debe ir acompañado con políticas de difusión, etc…

Hacer la documentación correspondiente de los trackers, para distribuirlo a la comunidad universitaria y población en general, para que asi la gente pueda iniciarse en la robótica de entretenimiento, para difundir los docs de cómo construir un robot de esta rama. Mucha gente no tiene idea de cómo empezar, es que no se dan la molestia de buscar información en la web, y tampoco saben las aplicaciones. Pero se cree que si les damos con chubis a los compañeros puedan al menos mosquearse en darle una lectura y ver lo fácil que hacer un robotito para iniciarse.

MATERIALES Y METODOLOGIA.

Materiales.

Los robots tienen variantes en cuanto a materiales y diseños se refieren porque el modelo que cada quien a elegido difieren unas de las otras, por lo tanto en la lista de materiales se van a nombrar de forma genérica:

Componentes seguidor de linea:

2 motores DC de aprox. de 5V.

1 chasis para soporte de todas las partes.

2 ruedas + una rueda loca para equilibrar.

1 protoboard.

Alimentación de 5V o el adecuado para la circuitería

2 sensores CNY70 o sus reemplazos (dos pares).

Resistencias: (2)220 , (2)10K, (2) 1K,

Transistores amplificadores: (2)BC547, (2)1N2222 o (2)TIP41.

Componentes coche fantastico:

pic16F84a, cristal, condensadores de22p, placa con 10 leds azules

Otros: portapilas, soportes, cables, accesorios estéticos.

Metodología.

Bueno, sobre la metodología se puede mencionar: la información necesaria recolectada sobre los diferentes diseños y pasos a seguir para su armado.

Sobre el armado, se tuvo muy en cuenta las dimensiones de los motores y su reducción de la velocidad, como coincidencia se encontró los motores adecuados para su implementación. Se toma en cuenta las dimensiones del motor, la forma del chasis y como se va realizar de forma

óptima el armado, luego de que la tracción ya este funcional se procede a la circuitería electrónica en el protoboard que son los transistores, resistencias, sensores y la alimentación correspondiente.

RESULTADOS OBTENIDOS.

El resultado obtenido con algunos pequeños inconvenientes fue de un robot tracker relativamente aceptable para ser la primera vez.

DISCUSIÓN.

Todas las aportaciones del grupo siempre han sido para avanzar hacia adelante, cada quien hizo su propio diseño como mejor le pereció, mas bien los intercambios de ideas son para ir teniendo base objetivos grandes.

CONCLUSIONES.

Se ha alcanzado el objetivo planeado, el cual consta de dar un primer paso con un robot tracker funcional.

El hecho de no encontrar complicaciones que retrasen el objetivo, hace motivar a quienes han conformado el grupo de darle continuidad para ver hasta donde llegamos y haber si desemboca en algún proyecto serio para que podamos aplicar todo y mas de lo que se a aprendido hasta ahora.

BIBLIOGRAFÍA.

SKYPIC (ESQUEMA DE LA TARJETA): Juan Gonzales

INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES (ARM): José Manuel Rodríguez Ascariz

Mini-Robot con Microcontrolador PICAXE: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera

CARRITO SEGUIDOR DE LÍNEA NEGRA: LUIS LEONARDO RIVERA ABAÚNZA

ROBOT SEGUIDOR DE LINEA CON RECONOCIMIENTO DE OBJETOS Y

RECONOCIMIENTO DE ESPACIOS: MORGAN GARAVITO VASQUEZ

CURSO BASICO DE MICROCONTROLADORES PIC: CEKIT S.A.

CURSO AVANZADO DE MICROCONTROLADORES PIC: CEKIT S.A.

2N2222, BC547, BC548, CNY70: DATA SHEET

HERRAMIENTAS UTILIZADAS:

MikroBasic + GUIAS: EL FORO TODOPIC

WINPIC800

GRABADOR JDM

OTROS

AGRADECIMIENTOS.

(Para que no quede vacio)

Un agradecimiento por parte del grupo al Dr. Centellas por el incentivo a continuar aprendiendo sobre la robótica de forma divertida.

ANEXO A.

ESQUEMA BASICO PARA LINEAS NEGRAS ESQUEMA BASICO PARA LINEAS BLANCAS

ANEXO B.

CIRCUITO A IMPLEMENTAR