UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO(F.I.S.E.I)

INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y COMUNICACIONES

1.- TEMA: Seguidor de Línea Negra

2.- DATOS INFORMATIVOS:

3.- OBJETIVOS:

1. GENERALES:

a. Construir un Robot simple sin PIC, capaz de seguir una línea negra

mediante transistores y sensores infrarrojos.

2. ESPECÍFICOS:

Realizar un circuito pequeño y que cumpla con las características

generales

Comprender el funcionamiento de un seguidor de línea.

4.- MARCO TEÓRICO

Los robots seguidores de línea (o robots rastreadores) son robots muy sencillos, que

cumplen una única misión: seguir una línea marcada en el suelo (normalmente una

línea negra sobre un fondo blanco). Son considerados los "Hola mundo" de la robótica.

Estructura básica

Estos 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.

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.

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.

Las llantas del móvil se encuentra en configuración diferencial, debido a que la dirección que tome depende de la diferencia de velocidad entre sus dos llantas, es por eso que cada llanta es independiente de la otra.

Figura 2 - Fijación de un motor a una estructura plana.

Los motores se pueden fijar al chasis como se indica en la figura 2.Figura 3 - Rueda libre

La rueda libre es la que aporta el apoyo en la parte posterior, esta debe exhibir la característica de rodar y pivotar sobre sí misma con un movimiento lo más suave posible para no dificultar la rotación del robot.

La mayor parte de los motores que se utilizan en un robot giran demasiado rápido y no tiene el torque suficiente, es por eso que es recomendable o casi imprescindible utilizar una caja de piñones reductora. Esta permite transformar un pequeño motor rápido, pero poco potente, en un motor más lento pero con mejor torque. Estas cajas reductoras se pueden extraer de juguetes pequeños disponibles en el mercado. Para impulsar el robot se pueden utilizar motores DC que posean la característica de girar a igual velocidad en los dos sentidos. Se recomienda utilizar motores de unidades de CD o de secador.

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 para funcionar.

Funcionamiento

Todos los rastreadores 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 2 sensores, ubicados en la parte inferior de la

estructura, uno junto al otro. Cuando uno de los 2 sensores detecta el color blanco,

significa que el robot está saliendo de la línea negra por ese lado. En ese momento, el

robot gira hacia el lado contrario hasta que vuelve a estar sobre la línea. Esto en el

caso de los seguidores de línea negra, ya que también hay seguidores de línea blanca.

Las 2 maneras más comunes de armar los rastreadores son: OPAMS, o con simples

transistores (sin necesidad de programar nada). Esto dependiendo de la complejidad

con la que se quiera armar el circuito. Podemos utilizar un pic 16f84 para guarda en el

un recorrido de x pista.

MATERIALES:

RESISTORES:

2 RESISTORES 680 OHMS

2 RESISTORES 10k

2 RESISTORES 2.2K

2 RESISTORES 220 OHMS

TRANSISTORES

2 TRANSISTORES BD140

2 TRANSISTORES BC557

2 TRANSISTORES BC547

OTROS

2 SERVOMOTORES TRUNCADOS

2 SENSORES DE LINE NEGRA QRD1114

RUEDA LOCA

RUEDA GRANDES DE GOMA

CABLES FLEXIBLES

CARTULINA BLANCA

CINTA ADHESIVA COLOR NEGRO

SELLADOR O GOMA ALTA ADHERENCIA

6

5

4

1

2

U2

QRD1114 DERECHO

R4680R

R510k

+88.8

SERVO MOTOR IZQUIERDO

Q32N3904

Q4BD136

U2(A)

Q52N3906

R62k2R1

220R

6

5

4

1

2

U1

QRD1114 IZQUIERDO

R2680R

R310k

+88.8

SERVO MOTOR DERECHO

Q12N3904

Q2BD136

U1(A)

Q62N3906

R72k2R8

220R

DESIGNED BY DIEGO SANCHEZ

5.- CONCLUSIONES

Cada motor tiene su propia fuente de alimentación

El circuito trabaja con 2 transistores que activan o desactivan al motor

invirtiendo la señal que envía el sensor.

El sensor infrarrojo debe estar conectado muy bien y funcionando una forma

de observar que el infrarrojo este encendido es con una cámara digital para

verlo ya que no es percibidle al ojo humano la luz q emite.

6.- RECOMENDACIONES

Elaborar el circuito con la exactitud de componentes entre las 2 placa para los

motores ya que puede haber problemas de pérdida de energía por lo que

puede hacer q un motor vaya más rápido que otro.

Tomar muy en cuenta la posición de los sensores con respecto al chasis y a la

línea negra no poner los sensores muy pegados a la línea ya que pude ser que

no cense muy bien para ambos motores.

Poner rueden grandes para que la velocidad sea mayor

Tomar en cuenta que las ruedes no sean tan lizas para la superficie en donde

está la línea.

7.- LINKOGRAFIA

http://www.udenar.edu.co/contenido/comunicados/images/ROBOT%20SEGUIDOR%20DE%20LINEA.pdf

http://www.x-robotics.com/robots_simples.htm#Seguidor%20de%20l%C3%ADneas

http://mecatronica.wordpress.com/2008/03/25/carro-seguidor-de-linea/

8. ANEXOS