un pequeño reporte del robot para sistemas automaticos

1. centercenterUniversidad Tecnológica De Jalisco10Reporte de proyectoRobotDavid Márquez RíosRicardo Gonzales LópezVíctor Ortiz SepúlvedaMarco Antonio Zaragoza CabreraLuis miguel González valenciaLuciano Enrique Angel Galván100000100000Universidad Tecnológica De Jalisco10Reporte de proyectoRobotDavid Márquez RíosRicardo Gonzales LópezVíctor Ortiz SepúlvedaMarco Antonio Zaragoza CabreraLuis miguel González valenciaLuciano Enrique Angel Galván<br /> Introducción<br />El desarrollo de este proyecto se enmarca en la convocatoria de licencias de estudios de varios estudiantes de la universidad tecnológica de Jalisco con el fin de que el estudiante se desempeñe y mejore la calidad del proyecto en el cual se trabaja y así llegar a un objetivo en la ciencia de la electrónica o mejor mencionada mecatronica.<br />Este robot que hemos armado Simula a un Escarabajo, sus patas son modificables, y puede alcanzar una buena velocidad dependiendo del voltaje y el número de pulsos que se envíen al motor principal<br />El término robótica procede de la palabra robot. La robótica es, por lo tanto, la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.<br />Otra definición de robótica es el diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticas programables con el fin de realizar tareas repetitivas como el ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras actividades. Básicamente, la robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo cual incluye el control de motores, mecanismos automáticos neumáticos, sensores, sistemas de cómputos, etc.<br />La robótica es una disciplina, con sus propios problemas, sus fundamentos y sus leyes. Tiene dos vertientes: teórica y práctica. En el aspecto teórico se aúnan las aportaciones de la automática, la informática y la inteligencia artificial. Por el lado práctico o tecnológico hay aspectos de construcción (mecánica, electrónica), y de gestión (control, programación). La robótica presenta por lo tanto un marcado carácter interdisciplinario.<br />Objetivo<br />Lo que se quiere lograr en este caso es demostrar con un poco de imaginación lo que se puede hacer con los conocimientos adquiridos en el tiempo de un cuatrimestre para ello hemos construido un robot con ciertas características que debía reunir para poder incluso concursar con otras escuelas.<br />El plan para la araña es hacer uso de un micro controlador at89s52 con un programa diseñado por nosotros para poner en fase las patas de la araña ya que no se podía tener ruedas la condición decía que solo debía caminar por lo que fue algo más complicado pero se logro.<br />Se activara manual mente y sele acoplaran un par de sensores al frente del complejo mecánico con el fin de detectar un obstáculo y evadirlo después seguir el camino se planeo poner 4 programas distintos para el avance del robot este podrá ir al frente todo el tiempo puede ir al frente y dar vuelta y después puede ir al frente dar vuelta solo si el censor detecta un objeto.<br />Se le diseñaron también unos timer que dependiendo el arreglo era el retardo de reacción de la araña el objetivo principal de todo esto es hacer que el complejo mecánico caminara por si misma con paras articuladas sin hacer uso de llantas o algo que se le parezca se tomo en cuenta el sistema de engranaje para lograr esta modificación se llego a la conclusión de que se deben alimentar por separado el robot y los censores por que le roba mucha energía y no avanzaba satisfactoriamente <br />Alcance<br />Se logro un programa que era capas de mandar pulsos a sierto tiempo a un par de motores que articularon lo que viene siendo las patas de la araña al principio se tuvo problemas para hacer que caminara con coerencia es desir derecho ya que al avanzar se iba de lado o daba unos brincos incontrolables este problema fue causado por la sincronización de las 6 patas que esta araña posee se dedujo que debía tener unas patas arriba mientras otras estaban abajo se probo así y los resultados fueron satisfactorios.<br />El desplazamiento de esta araña era genial y no torpe como sucedió anterior mente con las patas en el mismo sentido, se le acoplaron dos pares de foto diodos para detectar objetos los cuales fueron muy útiles para que la araña cambiara el curso de su trayectoria lo que esto provocaba era un cambio en el sentido de giro de un motor provocando un giro en una dirección durante cierto tiempo y después seguir caminando.<br />Se cambiaron los sensores por unos magnéticos ya que su respuesta era muy efectiva pero el voltaje es distinto por lo que se alimentara por separado logrando así un hibrido de una araña y un sistema de censado con todo esto reunido se obtuvo un buen y funcional serbo robot ya que dependía de muchos factores no era autómata del todo.<br />Por último se le puede añadir un caparazón que puede ser decorado al gusto para la exigencia de las personas siempre y cuando no exceda el peso recomendado puesto que puede causar sobrecarga en los motores y por ende un mal funcionamiento del equipo robot.<br />INTERACCION DEL MARCO TEORICO.<br />EN ESTA PEQUEÑA INTERACCION DEL MARCO TEORICO VEREMOS LA IMPLEMENTACION DE LOS COMPONENTES HACI COMO ARMADO EN GENERAL. DAREMOS A CONOCER LOS PROCEDIMIENTOS QUE HICIERON POSIBLE LA TERMINACION Y EL OPORTUNO ACABADO DEL ROBOT HACI COMO SU FUNCIONAMIENTO.<br />COMENCEMOS:<br />PRIMERAMENTE DAREMOS A CONOCER EL NOMBRE DEL COMPONENTE Y LA CANTIDAD QUE SE IMPLEMENTO PARA EL ARMADO.<br />DAREMOS CANTIDADES REALES ADEMAS DE LOS VALORES EXACTOS AL SER SELECCIONADOS POR TODOS LOS INTEGRANTES DEL EQUIPO. ESTE PROYECTO NOS DA GRAN ALEGRIA YA QUE ES PARTE DE LO QUE HEMOS APRENDIDO EN TODA LA CARRERA Y SIN DUDA ES ALGO QUE NOS FERORSARA EL APRENDIZAJE ADQUIRIDO Y NOS AYUDARA CADA VEZ QUE QUIERAMOS REALIZAR ALGO, PENSAREMOS EN LO QUE PODEMOS LOGRAR CON LAS CAPASIDADES DESARROLLADAS Y LA FACILIDAD Y UTILIDAD DE LOS ELEMENTOS PARA RELIZAR NUESTRO FIN.<br />A CONTINUACION LOS MATERIALES UTILIZADOS:<br />MATERIALES <br />9 Resistencias de 10k.<br />4 Resistencias de 22k.<br />2 Resistencias de 1M.<br />15811518605500<br />6 Diodos 1N400a.<br />37719030924500<br /> 5 IC socket de 16 pines.<br /> <br />-3810571500 <br /> 1 Circuito integrado 555. <br /> <br /> <br />24384024193500<br /> 1 IC socket de 8 pines.<br />-3810635000<br /> 1 Interruptor.<br />lefttop00 4 Transistores C945.<br /> 4 Transistores 8050.<br /> 4 Transistores 8550.<br />-13906566802000<br /> 1 Capacitor de cerámica 103.<br /> 8 Capacitores de cerámica 104.<br />3810611060500<br /> 1 Compartimiento de baterías. <br />-26098563817500 <br />2 Circuitos integrados 74LS1094P.<br /> 2 Circuitos integrados 74HC157P.<br />-26098542354500<br /> 3 Capacitores electrolíticos de 0,47 uf. <br /> 1 Capacitor electrolítico de 10 uf.<br />-34290019685000<br /> 1 PIN.<br />-19431041211500<br /> 1 Jumper.<br />10668056642000<br /> 11 Pines dobles.<br />10668084709000<br /> 10 Jumper de fuerza.<br />-10858578105000<br />16 Seguros para Jumper.<br />18669056388000<br /> 1 Compartimiento para pines.<br />31432533337500<br /> 2 Interruptores de contacto.<br />533408763000<br />4 Ejes.<br />-32385120650000<br /> 4 Cables de colores con terminales<br />CADA UNO DE LOS COMPONENTES MENCIONADOS FUERON COLOCADOS EN PUNTOS ESTRATEGICOS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE ROBOT, PENSANDO AN EL AHORRO DE ESPACIO HACI COMO DE MATERIAL PARA UN ARMADO RAPIDO Y SENCILLO.<br />AHORA PONDREMOS EL PRINCIPIO Y SEGUIMIENTO DEL ARMADO DEL ROBOT.<br />Colocación y atornillado de placas.<br />Colocación de sujetadores del motor.<br />Instalación de los motores. <br /> Recubrimiento de los motores<br /> Colocación de engranes.<br /> Acomodo de los engranes como se muestra e la figura.<br /> Aseguramiento de los protectores del motor.<br />140589029972000<br /> Colocación de soportes.<br /> Colocación de seguros y soportes para engranes.<br />Acomodo de los seguros para los pies.<br /> Sujeción de los ejes<br />HASTA ESTE MOMENTO HEMOS DADO ACONOCER LOS COMPONENTES Y EL ARMADO DE LA PARTE MECANICA QUE ES SENCILLO L ACOMODO YA QUE CONTIENE IMÁGENES QUE MUESTRAN DE UNA MANERA MAS FACIL LO QUE SE QUIERE DECIR.<br />PASAREMOS AL SIGUIENTE PASO<br />PARTES MECANICAS TERMINADAS.<br />Patas y plataforma del circuito eléctrico.<br />7296153175000<br />948690207518000 Parte mecánica asegurada y completa al objetivo esperado.<br /> Acoplamiento mecánico e incorporación de las extremidades.<br />-4191082804000<br />Robot finalizado con incorpora miento de dos sensores electromagnéticos que son accionados con 9 volts, aquí se muestra todo lo mencionado atrás para lograr lo que tenemos en la imagen. El robot funciona con 6 volts. Los sensores van a dos relevadores que se accionan al igual que los sensores con los 9 volts y estos invierten y cortan el giro del motor hacia el lado contrario al con mutar con algo magnético.<br />39624028892500<br />Resistor<br />Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., los resistores se emplean para producir calor aprovechando el efecto Joule.<br />Es un material formado por carbon y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionado por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.<br />Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros.<br />Transistor<br />El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término quot;
transistorquot;
es la contracción en inglés de transfer resistor (quot;
resistencia de transferenciaquot;
). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.<br />Capacitor cermico<br />Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios. <br />En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q.<br />Diodo<br />Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.<br />Circuito integrado<br />Un circuito integrado (CI), es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.<br />Condensador electrolítico<br />Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua.<br />Interruptor<br />Un interruptor es un dispositivo para cambiar el curso de un circuito. El modelo prototípico es un dispositivo mecánico (por ejemplo un interruptor de ferrocarril) que puede ser desconectado de un curso y unido (conectado) al otro. El término quot;
el interruptorquot;
se refiere típicamente a la electricidad o a circuitos electrónicos. En usos donde requieren múltiples opciones de conmutación (p.ej., un teléfono), con el tiempo han sido remplazados por las variantes electrónicas que pueden ser controladas y automatizadas.<br />Desarrollo<br />Para empezar a desarrollar el robot primeramente tuvimos que pensar al respecto en cómo se desarrolló el robot para saber que funciones tenia principalmente que es lo que va hacer o el fin con el que se construyó el robot también el diseño que tiene tanto por fuera como por dentro del el mismo así con cada una de sus partes.<br />Después de armar el robot prefabricado tuvimos q realizar ciertos ajustes para que funcionara de acuerdo a nuestras ideas y así lograr q el robot en cuando detectara algo diera de reversa y hacia un lado para evitar volver a chocar con el mismo objeto pero para esto necesitamos .<br />Otro tipo de material como sensores relevadores y también buffers para aumentar la corriente eléctrica y armar otro circuito aparte de los que tiene prediseñado el robot <br />Para eso el marco teórico trae con las especificaciones de cada tipo de componente q que se utilizó en el robot.<br />JUSTIFICACION<br />La razón por la cual decidimos hacer este robot, fue por las ganas de querer participar en el concurso de robótica de la UT de San Juan del Rio, por la cual decidimos ponernos a investigar las bases del concurso. En vista de las diferentes categorías que había del concurso, tales como: Brazo posicionado, polo acuático, carrera de insectos, sumo, y carrera de persecución.<br />De las cuales analizamos y escogimos cual de todas se acomodaría mejor a nuestro presupuesto y habilidad para crear el robot, por ejemplo:<br />Polo Acuático<br />El equipo participante debe construir 3 robots acuáticos basados en un sistema de radio control en combinación con cualquier otro sistema. Los equipos competirán en el torneo bajo reglas especiales de juego basadas en el Polo Acuático. Los robots no podrán tener brazos ni extensiones que puedan salirse de sus medidas reglamentarias. La pelota no puede ser agarrada ni levantada del agua.<br />RAZONES:<br />Por ejemplo en esta área era claro que ninguno de los del equipo quería competir porque:<br />Se necesitaban 3 robots lo que significaba gastar el triple de dinero, eran a control remoto y tenían que ser permeables y tener la habilidad de flotar.<br />Esta definitivamente no estaba en nuestros planes<br />Brazo Posicionador<br />El objetivo es diseñar, fabricar y controlar un robot posicionado, capaz de seleccionar piezas<br />Blancas y negras. Las piezas se encontrarán distribuidas aleatoriamente sobre un tablero 1 de 30 cm. x 30 cm. y el robot se encargará de tomar y colocar las piezas en un tablero 2 de igual dimensión (30 x 30 cm.) y que se encuentra separado por una distancia de 1 a 5 cm., y con una altura de 10 cm., con respecto del tablero 1.<br />RAZONES:<br />Este es uno de los que queríamos diseñar, pero al tener todas las descripciones que exigía la competencia nos desanimamos, ya que tenía que seleccionar y pensar el brazo por si solo las piezas blancas y negras, y nuestro brazo solo iba poder agarrar las piezas pero nosotros lo controlábamos, no tomaba el robot la decisión por sí solo, aparte de que necesitaría cámaras de visión y reconocimiento y un complejo programa para poder decidir cual tomar y donde colocarlo.<br />Lucha Sumo de Robots<br />Estas reglas han sido adoptadas del reglamento internacional del FSI All Japan Robot Sumo Tournament (FSI-AJRST). Esto se ha hecho para motivar a competidores de otros concursos de lucha Sumo de Robots a participar, así como brindarles a competidores del concurso nacional de minirobótica una plataforma para que puedan participar en eventos internacionales. Cambios principales del concurso anterior Eliminación de la modalidad de control del robot mediante una conexión alámbrica o remota. Ahora los robots deberán ser autónomos. No se permitirán robots hidráulicos.<br />RAZONES:<br />Debido a la gran cantidad de reglas y condiciones que pedía el concurso nos pareció algo ridículo y a la vez inútil.<br />Carrera de Persecución<br />1. El concurso de carrera de persecución de robots consistirá en lograr que dos participantes con sus respectivos robots sigan fielmente una línea blanca, dibujada en una lona de vinil de color negro mate (Marca: Digital Flex Especificación: DIGITAL FLEX DE 13 ONZAS) , la cual podrá presentar diferencias en la altura de hasta 5 mm. La línea blanca puede presentar discontinuidades en su trazo hasta por 5mm. El robot del participante uno deberá dar alcance al robot del participante dos a través de la línea blanca y éste ganará. Si el robot del participante dos da alcance primero al robot del participante uno, éste será el vencedor de la contienda, procurando tardar el menor tiempo posible.<br />RAZONES:<br />Este nos parecía un buen proyecto, pero en vista de que se necesitaban sensores ópticos los cuales son carísimos, decidimos no hacerlo.<br />Así que nuestra decisión fue:<br />Carrera de Robots Insectos<br />1. El concurso de carrera de robots insectos consistirá en lograr que se recorra una distancia de 2.197 metros lineales, en el menor tiempo posible. La pista podrá presentar diferencias en la altura de hasta 5 mm. La competencia será entre cuatro robots al mismo tiempo, pasando a la siguiente etapa los dos que lleguen primero en cada una de las eliminatorias. La cantidad de eliminatorias quedará definida por el número de participantes inscritos al mismo.<br />RAZONES:<br />Este proyecto no sonaba tan difícil, lo único difícil era poder adaptarle patas al insecto en lugar de las ruedas que llevaba, por lo que nos pareció una buena idea concursar aquí.<br /> Conclusión.<br /> El principal objetivo del presente proyecto, es el de dar un vistazo al mundo de la robótica. No se muestra información ficticia, solamente se tiene un breve resumen del mundo de la robótica, con algunas informaciones históricas y, que se entiende por robótica. <br />Primeramente se nos dificulto un poco, pero primero ubicamos las piezas del robot tales como: resistencias, transistores, diodos led, push botón chips y otras piezas como piezas de plástico y tornillos y bases para sostener el robot.<br />Nos dimos cuenta que hiciera más fácil de hacer las conexiones y empezar a ensamblar el robot, recordamos varias piezas que ya no sabíamos para que eran pero nos pusimos a investigar y por fin pudimos acertar y ensamblar el robot .<br />Bueno en si nos quedó el conocimiento de algunas cosas de electrónica que ya aviamos olvidado y aprendimos a trabajar en equipo y saber identificar los materiales.<br />La robótica es un concepto de dominio público. La mayor parte de la gente tiene una idea de lo que es la robótica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene; sin embargo, no conocen el origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las aplicaciones útiles de la robótica como ciencia. <br />El principal objetivo del presente proyecto, es el de dar un vistazo al mundo de la robótica. No se muestra información ficticia, solamente se tiene un breve resumen del mundo de la robótica; todas las fuentes de información se pueden encontrar al final del documento en el apartado de Bibliografía, ahí se muestran las referencias bibliográficas y algunas direcciones de Internet en donde se basó para generar este documento. <br />BIBLIOGRAFIA<br />Estos son algunos sitios de internet de don sacamos la idea para hacer nuestro robot.<br />Manual e Instructivos<br />http://www2.steren.com.mx/doctosMX/K-550-instr.pdf<br />Dudas resueltas<br />http://www2.steren.com.mx/foro/index.asp?texto_busqueda=K-550<br />Tiendas<br />http://www.sterenshop.com.mx/catalogo-shop-kit-de-escarabajo-robot-motorizado=K-550<br />http://www.proam.com.mx/catalogo/interior3.asp?pdto=K-550<br />Videos <br />http://www.youtube.com/watch?v=8iuRe04vYc4<br />http://www.youtube.com/watch?v=v5z9xVXBu7o<br />