El documento presenta el diseño y desarrollo de un software para gestionar y adquirir datos de una plataforma robótica humanoide, integrando diversos sensores como infrarrojos y acelerómetros. Se expone el modelado de los sensores para evitar calibración y se detalla la estructura del software que permite monitorización remota. Se concluye con la creación de una librería que facilita la configuración de hardware y se plantean perspectivas futuras para optimizar el sistema.

1. Integración y modelado de sensores para una
plataforma robótica humanoide. Diseño y desarrollo
del software de gestión y adquisición de datos.
Autor: Raúl Sanchidrián Padilla
Director: Sergi Hernández Juan
Ponente: Manuel Domínguez Pumar

2. Índice

Introducción

Objetivos

Modelado de los sensores

Desarrollo del software de gestión

Aplicaciones

Conclusiones y trabajo futuro

3. Introducción

Institut de Robòtica i Informàtica Industrial: Humanoid Lab.

Mejoras efectuadas sobre la plataforma robótica
Pan & Tilt
Embedded PC : Gumstix
Sensores de presión FSR
6º Grado de
libertad
Módulos ADC
Webcam

4. Introducción

Estructura hardware de la plataforma robótica

5. 
Introducción

Objetivos

Modelado de los sensores

Desarrollo del software de gestión

Aplicaciones

Conclusiones y trabajo futuro

6. Objetivos

Integración de los sensores y del nuevo hardware de la
plataforma robótica.
− Modelar los sensores (evitar calibración)

Extraer la máxima información posible sobre los
sensores. Función de transferencia tensión – magnitud
física.
− Desarrollar el software de gestión:

Crear una capa software que integre la configuración y la
gestión del nuevo hardware.

Permitir la monitorización remota de los sensores.

7. 
Introducción

Objetivos

Modelado de los sensores

Desarrollo del software de gestión

Aplicaciones

Conclusiones y trabajo futuro

8. Modelado de los sensores (1)

Recopilar información sobre los sensores usados.
− Sensores de distancia: infrarrojos y ultrasonidos.
− Inclinómetro
− Acelerómetro
− Sensor de presión: FSR

9. Modelado de los sensores (2)

Muestrear los sensores bajo condiciones controladas.
Sensor infrarrojo Inclinómetro

10. Modelado de los sensores (3)

Obtener aproximación matemática
Sensor infrarrojo Inclinómetro
05670,0318D0,
1
V
+
= 0,0259I-1,9872V =

11. 
Introducción

Objetivos

Modelado de los sensores

Desarrollo del software de gestión

Aplicaciones

Conclusiones y trabajo futuro

12. Desarrollo del software de gestión

De la estructura hardware a la estructura software

13. Desarrollo del software de gestión

Estructura de la librería embedded

Dispositivos de comunicaciones

14. Desarrollo del software de gestión

Características principales del gestor de los sensores:
− Muestreo continuo con periodo configurable
− Transformación a la magnitud física
− Filtrado de los datos (opcional)
− Creación de triggers (opcional)

15. Desarrollo del software de gestión

Monitorización remota
− Modelo cliente - servidor : CViewer – CMonitor
CSocketServer
CSensor
CRobot CMonitor
CSensor
CSensor
CAD7997 CMI2C
CSocketClient
CViewer
Aplicación
monitorización
Aplicación
usuario del robot
HumanoidLab
Viewer

16. Desarrollo del software de gestión

GUI para la monitorización: HumanoidLab Viewer

17. 
Introducción

Objetivos

Modelado de los sensores

Desarrollo del software de gestión

Aplicaciones

Conclusiones y trabajo futuro

18. Aplicaciones

Participación CEABOT 2009 y 2010

Demostraciones de los sensores
− Acelerómetro
− Sensores de infrarrojos
− Sensor de presión (FSR) al subir escalón
− Sensor de presión (FSR) al bajar escalón

19. 
Introducción

Objetivos

Modelado de los sensores

Desarrollo del software de gestión

Aplicaciones

Conclusiones y trabajo futuro

20. Conclusiones

Se ha extraído un modelo de cada sensor usado.
− Los sensores poseen diferencias notables frente al
modelo matemático encontrado.

Se ha desarrollado una librería que facilita la configuración
de los elementos hardware introducidos en el robot.
− Compromiso a la hora de filtrar los datos de los
sensores

Interfaz gráfica que monitoriza los datos de los sensores
− Limitaciones debido al hardware del módulo Gumstix

21. Perspectivas de futuro

Modelado particularizado de los sensores.
− Calibración software.

Optimizar el protocolo de monitorización.

Añadir gestor de la controladora.

Configuración por fichero.

Introducir funciones de control remoto.