Este documento describe el diseño y desarrollo de un robot sumo llamado KTM-Arduim. Explica las reglas y categorías de la competencia de robots sumo, así como los componentes electrónicos empleados como sensores, motores, batería y la placa Arduino uno. También detalla la lógica de programación y el funcionamiento del robot, el cual usa sensores ópticos y ultrasónicos para navegar la pista y empujar a los oponentes. Finalmente, concluye que la programación y sensorica son cruciales para el desemp

1. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
En el año 2003 se inició la categoría de10 kilos (peso delrobot) pero a partir de la competencia número 19 (2007-
2008) quedará eliminada porescasezdeparticipantes.Ahora sólo queda la original quecorrespondea los
guerrerosde 3 kilogramos.
El escenario de lucha de los robotsumo es similar al tradicional,salvo por lasdimensiones,lospequeños
androidesdeben peleardentro de un círculo de 154 centímetrosde diámetro.La banda blanca,de5 centímetros
de ancho,quemarca el perímetro y otrasen el interior, son para queel tipo autónomo puedaubicarsepormedio
de sussensores.
Antesde la gran competencia a nivel nacional,losaspirantesdeben superarlaseliminatoriaspor distrito.Los
participantescompiten en doscategorías:generaly estudiantes.En la categoría general puedecompetir
cualquierpersona y en cualquier partedel país,sin distinción en cuanto a su lugarde residencia.En cambio,los
estudiantesdeben hacerlo en su circunscripción (competencia regional) o representando a su escuela
(competencia nacional). En la actualidad,muchasinstitucionesdeeducación superiorlatinoamericanasorganizan
los concursosderobotssumo para fomentarelprogreso dela tecnología en los paísesen vía de
desarrollo.Instrumentación delroboty adecuación delos mismos
2.1 MODULO ULTRASONICOSRF05.-
Figura 1. Sensor ultrasónico HC-SR04
Este módulo incorpora un nuevo modo deoperación conectando elpin modea GND. Pormedio de este modo se
permitirá emplearun único pin de entrada y salida que servirá para la orden deinicio o disparo para obtenerla
medida realizada.El modulo emplea 5 conexionesquese pueden realizarque son:+5Vcc que correspondea la
tensión positiva de alimentación,ECOquecorrespondea la salida del pulso,Disparo quecorrespondea la entrada
de inicio de una nueva medida,Modo N.C.sin conexión y GND quecorrespondea la tierra dealimentación.
Este módulo electrónico transmiteondasultrasónicas cuando sele aplica un pulso de disparo de10
microsegundos,pormedio deun transductorpiezoeléctrico;despuésdequeestasondasllegan algún objeto,son
rebotadashacia a la capsula receptora del módulo queen su configuración deberecibir información delas ondas
en un lapso de tiempo 100 microsegundosy 25 milisegundos para determinardistanciasentre1.7 cm y 431 cm.
Esto permitedeterminar el espacio entre el módulo y el objeto a detectar.

2. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
2.3 SENSOR OPTICOCNY70.-
Figura 2. Sensor CNY70
Este dispositivo es un sensorde tipo reflectivo cuya función es captarlíneasblancasy negraspormedio dela
reflexión de la luz. Estacompuesto deun diodo LED y un fototransistorcomo semuestra en la figura:
Figura 3. Vista de sensor CNY70
Su funcionamiento esel siguiente:cuando se pasa el medio reflectante,el emisoremite una luz quese refleja en
el mismo,luego estachoca en la superficielogrando quela luz sea reconocida porel detectorlogrando transmitir
una señaleléctrica al sistema electrónico con el cual se está trabajando para elaccionamiento deun dispositivo
actuadorcomo un motor.
Figura 4. Funcionamiento del sensor
Sus modosde conexión:
Figura 5. a) Conexión para detectar línea negra
b) Conexión para detectar línea blanca

3. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
Resistenciasimplementadas:
RD= 2 K Ω
RT=100 Ω
2.4 MOTO-REDUCTOR
MOTOR REDUCTOR DE 12V 150 RPM
Motorreductorde 12V 150 rpmcon una fuerza nominalde2,3 Kg·cmy 7 kg·cm a máxima eficiencia. Este motor
de alta velocidad destaca porser silencioso,su pequeño tamaño y reducido consumo.Resulta idóneo para
aplicacionesen las quese necesita una alta velocidad de giro. Tensión:12V. Consumo:<800mA.Fuerza:0,23 N·m.
Diámetro del eje:6mm .Los tornillosde montajeno deben penetrarmasde 3,5 mm en el cuerpo del motor,ya que
de lo contrario pueden dañarlosengranajesdelmismo.
Dimensiones de la parte frontal y orificios de montaje del motor DC.
Dimensiones del cuerpo del motor de corriente continua.

4. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
2.4 ARDUINO UNOR3
ARDUINO UNO R3
Plataforma decreación de prototiposARDUINO™ UNO Un tablero demicrocontroladores basado en ATMega328
de Atmel. Esta placa contiene todaslascaracterísticas clavepara garantizarquepueda comenzara programarde
forma rápida y sencilla.
Esta placapresenta: Datos técnicos:
• 14 interfacesde E / S digitales (6 de las cualesse pueden usarcomo salida PWM) • ATMega328
• 6 entradasanalógicas • Voltajedefuncionamiento:5V
• Osciladorde cristal de 16 MHz • Tensión de entrada:7 - 12 V
• Puerto USB • Tensión de entrada (límite):6 - 20 V
• Fuentede alimentación • Entradas/salidasdigitales: 14
• Encabezado ICSP • Entradasanalógicas:6
• Restablecer • CorrienteCC 40 mA (E / S) / 50 mA
(3,3 V )
• Memoria flash:32 KB
• SRAM:2 KB
• EEPROM:1 KB
• Velocidad del reloj:16 MHz
Los siguientesdatosestán disponiblesenel área de descarga:
• Archivo EAGLE, Rev.3, Arduino ™ Uno
• Archivo PDFArduino ™ (esquema)

5. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
2.5 BATERÍA LIPO 11,1V 2200MAH
BATERÍA LIPO 11,1V 2200MAH
Batería Lipo 11,1V 2200mA 3S 25C
Descarga continua:10C
Discarga Burst: 25~30C
Tension nominal:7,4V
Capacidad nominal:2200mAh
Confuguración celular:2S1P
Peso:180g
Dimensiones:102x37x24mm
Enchufedel Balanceador:JST-XH
Hilo de descarga:12AWG
Enchufede descarga:XT60

6. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
3. PARÁMETROS DE CONSTRUCCIÓNDEL ROBOT.- Losparámetrosa tener en cuenta para la construcción del
robotson el peso de la máquina quecorrespondea 3 Kg y las dimensionesdel mismo queson de 20cm x 20 cm
para su implementación y puestaen marcha.
4. MATERIALES
Los materialesque se utilizaron para la construcción del sumo son:
 Arduino uno R3
 4 Ruedasdemadera goma.
 Láminasde hierro de 3 mm para el cuerpo del robot.
 2 docenasdeTornillos
 5 docenasdeRemachespop
 1 ReguladordevoltajeLM7805
 1 ReguladordevoltajeLM7806
 4 Sensorultrasónico SRF05.
 4 SensorÓptico CNY70.
 Interruptortipo contactospara el encendido delrobot.
 2 resistenciasde 220 ohmios.
 Abrazaderaspara motor
 4 Moto reductor12 v 150 rpm
 LM358 configurado como comparadory acondicionadordeseñalpara lossensoresreflectivos..
 Pintura en AEROSOL
 Batería Lipo 11,1V 2200mA 3S 25C •
 Cablede conexión hembrascomo machosy mixtos
5 COMPETENCIA
√ DESCRIPCIÓNDE LA CATEGORÍA
Dos robots sumosauto controlados(programados)sesitúan en una plataforma circularelevada.
Los robots tratan de evitar la caída o evitar ser expulsados por el bot oponente. El primer robot que toca
fuera del ring pierde la ronda. El primer robot que gane dos rondas, gana el partido. Los Robots van
compitiendo uno a uno durante todo el concurso. El robot que gana la mayoría de los partidos gana el
concurso.
√ PISTA:
Figura 6. Pista de competición

7. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
Todoslos robotsdela competencia tendrán unas dimensionesquepuedan caberen un cuadrado de20X20cm,
tendrán quepesarcomo máximo 3150g, y no podrán tenercualquierarma nociva de ataquepara otrosrobots
6. FUNCIONAMIENTOROBOTSUMOKTM-ARDUIM
El robot quese diseñó constade4 ruedas,lascuales son movidaspor4 MOTOREDUCTORESrespectivamente,
cuatro sensorescny70, puestosen la partede adelantedel prototipo y a los doscostados;loscuales tendrán la
función dedecir en quepartede la pista está ubicado el roboty avisarcuando está en el límite de la pista.
Ademásconstade4 sensoresultrasónico situadosen la partedelantera y posteriory en los lateralesdel sumo del
mismo que cumplen la función dedetectar cualquierobstáculo cercano alrobot.
En el controldel prototipo se escogió un módulo arduino uno R3,que es el encargado deadministrartodaslas
decisiones y controlartodaslas variablesquepuedan afectarel desempeño delroboten la competencia.
a)
b)
Figura 7. a) Prototipo del robot sumo ktm-arduim con sus respectivos sensores

8. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
b) Prototipo del diseño real del sumo - ktm arduim
7. LÓGICADE PROGRAMACIÓN

9. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017

10. PROYECTO SUMO KTM - ARDUIM
PRINCIPIOS DE LA ROBOTICA SEMESTRE II /2017
8. CONCLUSIONESYRESULTADOS
El robotsumo funcionó bien durantela etapa de prueba pero en el día de la competencia se salió de la
plataforma a causa dela luz solar queiluminaba el estadio,porlo quela solución fue mejorarla estructura con el
fin de evitarluz en los sensoresCNY70
En la construcción y diseño deun robotsumo ktm-arduim,esmuy importanteteneren cuenta la versatilidad y
fuerza del diseño,para poderun buen desempeño en la pista de juego.
Para queel robotsumo ktm-arduimpueda identificar,reconocery competirla programación esuna delas cosas
másrelevantesque hay quetener en cuenta,esnecesario hacerpruebasexperimentalespara verlasfalencias
queeste podría tener en la pista,y podercorregirlas a tiempo.
La sensorica cumpleel papelde conectaral robotsumo ktm-arduim con elmedio externo,siesta parteno está
funcionando o no está diseñada correctamenteesmuy poco probablequeel robottenga su mejordesempeño en
la competencia,hay queidentificarque variablespueden afectaral robotdesdela sensorica.
9. REFERENCIAS
[1] HART. Daniel W. ELECTRONICA DE POTENCIA. Pearson Educación S.A.Madrid © 2001. Págs.203.
[2] RASHIDMuhammad H.,“Electrónica de Potencia,Circuitos,Dispositivosy Aplicaciones”,Ed: México Prentice
Hall, 3a ed.,2004, Págs.336.
[3] MOHAN,Ned.“PowerElectronics:Converters,Applicationsand Design”,Ed: John Wiley and SonsHall, 2da ed.,
1995, Págs.802.