NOMBRE: HENRY CHERREZ INFORME DE LA CONSTRUCCION Y PARTICIPACION CON UN ROBOT SOCCER
TEMA: Diseño y construcción de un
robot soccer
OBJETIVOS:
Diseñar un circuito controlador de motores con inversión de giro, mediante conexión bluethooth. Construir un robot jugador de soccer a través de un circuito electrónico y un puente H para la inversión de giro de los motores. motores.
MARCO TEORICO:
CONEXIÓN BLUETOOTH Bluetooth es una especificación especificación industrial para Redes para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN)
que posibilita la transmisión de voz y datos y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuenc r adiofrecuencia ia en la banda la banda ISM de los 2,4 GHz. 2,4 GHz. Los Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:
Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles. Eliminar los cables y conectores entre éstos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.
Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones telecomunicaciones y la informática la informática personal, personal, como PDA, como PDA, teléfonos teléfonos móviles, computadoras portátiles, ordenadores portátiles, ordenadores personales, impresoras personales, impresoras o cámaras digitales.
Arduino
es una compañía de hardware libre, y comunidad tecnológica, que diseña y manufactura placas de desarrollo de hardware y software compuesta respectivamente por circuitos impresos que integran un micro controlador, y un entorno de desarrollo (IDE) en donde se programa cada placa. Arduino se enfoca en acercar y facilitar el uso de la electrónica y programación de sistemas embebidos en proyectos multidisciplinarios. Toda la plataforma, tanto para sus componentes de hardware como de software son liberados bajo licencia de código abierto que permite libertad de acceso a los mismos .
El hardware consiste en una placa de circuito impreso con un microcontrolador, usualmente Atmel AVR, puertos digitales y analógicos de entrada/salida,4 los cuales pueden conectarse a placas de expansión (shields) que amplían las características de funcionamiento de la placa arduino. Asimismo posee un puerto de conexión USB desde donde se puede alimentar la placa y establecer comunicación serial con el computador. Por otro lado, el software consiste en un entorno de desarrollo (IDE) basado en el entorno de Processing y lenguaje de programación basado en Wiring, así como en el cargador de arranque (bootloader) que es ejecutado en la placa. El microcontrolador de la placa se programa a través de un computador, haciendo uso de comunicación serial mediante un convertidor de niveles RS-232 a TTL serial. La primer placa Arduino fue introducida en el 2005, ofreciendo un bajo costo y facilidad de uso para novatos y profesionales buscando desarrollar proyectos interactivos con su entorno mediante el uso de actuadores y sensores. A partir de octubre d e2012, se incorporaron nuevos modelos de placas de desarrollo que hacen uso de microcontroladores Cortex M3, ARM de 32 bits, que coexisten con los originales modelos que integran microcontroladores AVR de 8 bits. ARM y AVR no son plataformas compatibles en cuanto a su arquitectura y por lo tanto su set de instrucciones, pero se pueden programar y compilar bajo el IDE predeterminado de Arduino sin ningún cambio. Las placas Arduino están disponibles de forma ensambladas o en forma de Kits "Hazlo tu mismo" (por sus siglas en inglés <>). Los esquemáticos de diseño del Hardware están
disponibles bajo licencia Libre, permitiendo a cualquier persona crear su propia placa arduino sin necesidad de comprar una prefabricada. Adafruit Industries estimó a mediados del año 2011 que alrededor de 300,000 placas arduinos habían sido producidas comercialmente, y en el año 2013 estimó que alrededor de 700.000 placas oficiales de la empresa Arduino estaban en manos de los usuarios. Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos autónomos o puede ser conectado a software tal como Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, etc. Una tendencia tecnológica es utilizar Arduino como tarjeta de adquisición de datos desarrollando interfaces en software como JAVA, Visual Basic y LabVIEW . Las placas se pueden montar a mano o adquirirse. El entorno de desarrollo integrado libre se puede descargar gratuitamente. INTEGRADO LD293D
El integrado L293D incluye cuatro circuitos para manejar cargas de potencia media, en especial pequeños motores y cargas inductivas, con la capacidad de controlar corriente hasta 600 mA en cada circuito y una tensión entre 4,5 V a 36 V. Los circuitos individuales se pueden usar de manera independiente para controlar cargas de todo tipo y, en el caso de ser motores, manejar un único sentido de giro. Pero además, cualquiera de estos cuatro circuitos sirve para configurar la mitad de un puente H. El integrado permite formar, entonces, dos puentes H completos, con los que se puede realizar el manejo de dos motores. En este caso el manejo será bidireccional, con frenado rápido y con posibilidad de implementar fácilmente el control de velocidad. PROCEDIMIENTO:
ARME EL CIRCUITO DE LA FIGURA
Tener en cuenta las salidas digitales y analógicas del arduino y realizar las respectivas conecciones de acuerdo a la programación.
INSTALAR EL SOFTWARE ARDUINO
Programar en el software Arduino de acuerdo a los pines y botones del software arduino control car obtenido en un dispositivo móvil.
int pat = 7; int izqA = 5; int izqB = 6; int derA = 9; int derB = 10; int vel = 180;
// Velocidad de los motores (0-255)
int estado = 'g';
// inicia detenido
void setup() { Serial.begin(9600); // inicia el puerto serial para comunicacion con el Bluetooth pinMode(derA, OUTPUT); pinMode(derB, OUTPUT); pinMode(izqA, OUTPUT); pinMode(izqB, OUTPUT); pinMode(pat, OUTPUT); } void loop() { if(Serial.available()>0){
// lee el bluetooth y almacena en estado
estado = Serial.read(); } if(estado=='a'){
// Boton desplazar al Frente
analogWrite(derB, 0); analogWrite(izqB, 0); analogWrite(derA, vel); analogWrite(izqA, vel); } if(estado=='b'){
// Boton IZQ
analogWrite(derB, 0); analogWrite(izqB, 0); analogWrite(derA, 0); analogWrite(izqA, vel); } if(estado=='c'){
// Boton Parar
analogWrite(derB, 0); analogWrite(izqB, 0); analogWrite(derA, 0); analogWrite(izqA, 0); } if(estado=='d'){
// Boton DER
analogWrite(derB, 0); analogWrite(izqB, 0); analogWrite(izqA, 0); analogWrite(derA, vel); } if(estado=='e'){
// Boton Reversa
analogWrite(derA, 0); analogWrite(izqA, 0); analogWrite(derB, vel); analogWrite(izqB, vel); } if (estado =='f'){
// Boton ON se mueve sensando distancia
digitalWrite(pat, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); digitalWrite(pat, LOW); delay(1000); } if (estado=='g'){
// Boton OFF, detiene los motores no hace nada
digitalWrite(pat, 0); analogWrite(derB, 0); analogWrite(izqB, 0); analogWrite(derA, 0); analogWrite(izqA, 0); } }
INSTALAR EN EL TELEFONO MOVIL EL SOFTWARE ARDUINO CONTROL CAR
Mediante este dispositivo se enviara la señal al bluetooth para tener el control del robot.
ARMAR LA ESTRUCTURA DEL ROBOT SOCCER APLICANDO UN MECANISMO PARA LA PATADA.
ANALISIS DE RESULTADOS:
Mediante el estudio y realización del robot jugador de soccer se pudo determinar el funcionamiento del mictrocontrolador arduino, teniendo en cuenta sus entradas y salidas analógicas y digitales que proporciona este dispositivo. También se determinó el funcionamiento y conexión tanto del receptor de señal bluetooth, como del integrado LD293D, que sirve para la inversión de giro de los motores. Se pudo conocer diferentes aplicaciones móviles para emitir una señal bluetooth y poder controlar al robot, pero la que fue asignada fue la aplicación Arduino Control Car, ya que proporcionaba una interfaz de usuario dinámica y acorde a la necesidad.
CONCLUSIONES:
A través de la práctica se pudo diseñar un circuito controlador del robot jugador de soccer a través de conexión bluetooth, teniendo en cuenta la programación realizada en el micro controlador Arduino. Mediante este estudio se pudo construir un robot jugador de soccer utilizando acrílico como material, ya que es bastante liviano como para este tipo de aplicaciones.
RECOMENDACIONES:
La recomendación más importante es al momento de cargar el programa al micro controlador Arduino desde un computador, debe estar desconectado los terminales que van desde el Arduino al módulo de bluetooth debido a que , si al momento de cargar el programa se encuentra conectado el bluetooth se quema y no hay opción para reconstruirle. Otra recomendación es al momento de ensamblar el robot, tener en cuenta las dimensiones del mismo, debido a que el reglamento permite que las dimensiones máximas del robot sean de 10 cm x 10 cm.
ANEXOS
