UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA
SISTEMAS DIGITALES PROYECTO FINAL
ROBOTS MIROSOFT
Curso
: Sistemas Diita!es
Pro"esor
: I#$ CONDOR
I#tera#tes :
ROJAS SALCEDO YIANELLI ARIAS CAR%UANC%O FRANCO %UARANGA LINDO %ANS
&'() * V
OBJETIVOS
ROBOTS MIROSOFT SISTEMAS DIGITALES
Familiarizarnos con el uso de los diferentes tipos de software como en este caso el ARDUINO y el programa visual Basic implementando algoritmos de orientación definición de trayectoria y m!todos de aprendiza"e# $omo tam%i!n el desarrollo del componente inteligente utilizando y reforzando t!cnicas y m!todos e&istentes#
MIROSOT Ro%ot de f't%ol es un deporte acad!mico organizado por la Federación de la Asociación Internacional Ro%ot(soccer # )u o%"etivo es crear un e*uipo de ro%ots capaces de "ugar como un lado +umano al f't%ol en ,-.-# Ro%ot de f't%ol comenzó en /00. en $orea# A partir de /001 los campeonatos Internacionales +an llevado a ca%o todos los a2os#
Fig. N°1
Lias: 3as ligas son los siguientes4
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ROBOTS MIROSOFT SISTEMAS DIGITALES 5uro)ot ( 3os ro%ots +umanoides +asta /.- cm de altura y 6- 7g de peso# 8+pera)ot ( ro%ots autónomos cil9ndricos con sistemas de visión a %ordo# :irosot ( Ro%ots +asta cu%o de ;.mm# 6 . ; o // a(lado# Naro)ot ( $ a trav!s tanto por lado . y //(a(lado# F't%ol Ro%ot com%ina las +a%ilidades de todos los campos de la ingenier9a de la programación de computadoras para el dise2o mec?nico# @*uipos de f't%ol ro%ot se encuentran generalmente en las universidades como parte de proyectos de investigación# 3a $opa del :undo de F't%ol Ro%ot se cele%ró en )ingapur en diciem%re de ,--.#
ARDUINO Arduino es una fuente a%ierta comunidad compa29a de +ardware y software de proyectos y de usuario *ue dise2a y fa%rica 7its para la construcción de dispositivos digitales y o%"etos interactivos *ue pueden detectar y controlar el mundo f9sico# >lacas Arduino se pueden comprar pre ensam%lado# @l proyecto est? %asado en una familia de microcontroladores dise2os de mesa ela%orados en primer lugar por )mart >ro"ects en Italia y tam%i!n por varios otros vendedores utilizando diversas (%it Atmel AR microcontroladores Atmel o 6, %its AR: procesadores# @stos sistemas proporcionan con"untos de analógicas y digitales *ue se puede conectar a varios ta%leros de e&tensión y otros circuitos# 3as placas cuentan con interfaces de comunicación serie incluyendo U)B en algunos modelos para los programas de carga de los ordenadores personales# >ara la programación de los microcontroladores la plataforma Arduino proporciona un entorno de desarrollo integrado CID@ %asado en el procesamiento del proyecto *ue incluye soporte para lengua"e de programación $ y $ EE# 3a primera Arduino fue introducido en ,--.# @l proyecto de l9deres trató de proporcionar una forma económica y f?cil para los aficionados estudiantes y profesionales
para
crear
dispositivos
*ue
interact'an
con
su
entorno
mediante sensores y actuadores # 3os e"emplos m?s comunes de los aficionados principiantes incluyen simples ro%ots termostatos y detectores de movimiento#
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%ARD+ARE Una
placa
Arduino
consiste
AR microcontrolador con
en
un Atmel
componentes
%its
/1
complementarios
%its *ue
y
6,
facilitan
%its la
programación y la incorporación en otros circuitos# Un aspecto importante de la Arduino es sus conectores est?ndar *ue permite a los usuarios conectar la placa de la $>U
a
una
variedad
de
módulos
adicionales
intercam%ia%les
conocidos
como escudos# Algunos escudos se comunican con la placa Arduino directamente so%re varios alfileres pero muc+os escudos son direcciona%les individualmente a trav!s de un %us serie as9 muc+os escudos se pueden apilar y utilizarse en paralelo# Arduinos Oficiales +an utilizado el megaAR serie de fic+as en concreto el Amega Amega/1 Amega6, Amega/,- y Atmega,.1-# Un pu2ado de otros procesadores +a sido utilizado por los compati%les Arduino# 3a mayor9a de las placas incluyen un . voltios regulador lineal y un /1 :5z oscilador de cristal Co resonador cer?mico en algunas variantes aun*ue algunos dise2os tales como la 3ily>ad funcionan a :5z y dispensar con el regulador de tensión a %ordo de%ido a restricciones espec9ficas de factor de forma# :icrocontrolador de un Arduino tam%i!n est? pre(programado con un gestor de arran*ue *ue simplifica la carga de programas en el en el c+ip de memoria flas+ en comparación con otros dispositivos *ue
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ROBOTS MIROSOFT SISTEMAS DIGITALES normalmente necesitan una e&terna programador # @sto +ace *ue el uso de un Arduino m?s sencilla permitiendo el uso de una computadora ordinaria como el programador# A nivel conceptual al utilizar la pila de software de Arduino todas las "untas est?n programadas m?s de una R)(,6, cone&ión en serie pero la forma en *ue esto se lleva a ca%o var9a seg'n la versión de +ardware# >lacas Arduino )erial contienen un circuito cam%iador de nivel para convertir entre R)(,6, de nivel y 3 se2ales# 3as placas Arduino actuales se programan a trav!s de U)B# Algunas variantes como el Arduino :ini y el Boarduino no oficial utilizan un ta%lero desmonta%le U)B a serie adaptador o Bluetoot+ u otros m!todos# 3a placa Arduino e&pone m?s de pines de @ G ) del microcontrolador para su uso por otros circuitos# @l Diecimila Duemilanove y actual Uno proporcionan /< pines digitales de @ G ) seis de los cuales pueden producir moduladas pulso de anc+o se2ales y seis entradas analógicas *ue tam%i!n pueden ser utilizados como pines de seis @ G ) digitales# @stos pines se encuentran en la parte superior del ta%lero a trav!s de las mu"eres C,. mm enca%ezados de -/- pulgadas# arios escudos de aplicaciones plug(in tam%i!n est?n disponi%les comercialmente# @l Arduino Nano y ta%leros Bare Bones Hunta y Boarduino compati%les con Arduino pueden proporcionar pines $onector mac+o en la parte inferior de la placa *ue se puede conectar a placas universales sin soldadura #
FABRICACION DEL MIROSOT >ara fa%ricar un mirosot %?sico controlado via %luetoo+ necesitaremos4 ( Arduino Uno ( / 3,06D ( / :odulo Bluetoot+ 5$(-. ( , :otores con llantas ( / Bateria de /,v de litio o plomo ( $a%les de cone&ión r?pida ( >egamento ( Instrumentos de corte etc
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>RORA:A$ION :IRO)O $on la siguiente programación activamos el Bluetoot+ del arduino4
int int int int int int
izqA = 5; izqB = 6; derA = 9; derB = 10; vel = 255; etado = %g%;
// Velocidad de lo !otore "0#255$ // inicia detenido
void et&'"$ ( )erial*+egin"9600$; // inicia el '&erto erial 'ara co!&nicacion con el Bl&etoot, 'in-ode"derA. P$; 'in-ode"derB. P$; 'in-ode"izqA. P$; 'in-ode"izqB. P$; void loo'"$ ( i")erial*availa+le"$0$( // lee el +l&etoot, al!acena en etado etado = )erial*read"$; i"etado==%a%$( // Boton de'lazar al rente analog7rite"derB. 0$; analog7rite"izqB. 0$; analog7rite"derA. vel$; analog7rite"izqA. vel$; i"etado==%+%$( // Boton 8: analog7rite"derB. 0$; analog7rite"izqB. 0$; Página 6
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analog7rite"derA. 0$; analog7rite"izqA. vel$; i"etado==%c%$( // Boton Parar analog7rite"derB. 0$; analog7rite"izqB. 0$; analog7rite"derA. 0$; analog7rite"izqA. 0$; i"etado==%d%$( // Boton < analog7rite"derB. 0$; analog7rite"izqB. 0$; analog7rite"izqA. 0$; analog7rite"derA. vel$; i"etado==%e%$( // Boton evera analog7rite"derA. 0$; analog7rite"izqA. 0$; analog7rite"derB. vel$; analog7rite"izqB. vel$; i "etado ==%%$( // Boton > e !&eve enando ditancia i "etado==%g%$( no ,ace nada
// Boton . detiene lo !otore
PROCEDIMIENTO
Co#e,io# -e! Ar-ui#o . e! L&/0D1Pue#te %2 ARDUINO 3,06DC>uente 5 . 1 0 /-
//. ; ,
Página ?
ROBOTS MIROSOFT SISTEMAS DIGITALES . ND
/ 0 /1 < . /, /6
@l motor / se conecta a los pines 6 y 1 del >uente 5 @l motor , se conecta a los pines // y /< del >uente 5 3a fuente de alimentacion de los :otores se conecta a tierra y el positivo al pin del puennte 5# Co#e,io# -e! Mo-u!o B!uetoot3 %C*') . e! Ar-ui#o ARDUINO - CRJ / CJ . ND
Bluetoot+ 5$(-1
J RJ $$ ND
KK$uidadoKK 3as cone&iones de J y RJ al modulo Bluetoot+ de%en estar desconectadas en el momento *ue se realiza la carga del codigo C)7etc+ al Arduino#
ARDUINO CONTROL CAR
Des4ri54i6# $ontrolar por Bluetoot+ el Arduino para aplicaciones como $arros Brazos acro%?ticos :andos a distancia Automatizacion etc# =ue env9a esta App por el modulo Bluetoot+4 Flec+a Arri%a L $aracter MaM Flec+a Iz*uierda L $aracter M%M Boton $uadrado L $aracter McM Flec+a Derec+a L $aracter MdM Flec+a A%a"o L $aracter MeM Boton ON L $aracter MfM Boton OFF L $aracter MgM Boton Bluetoot+ L @s para seleccionar el :odulo Bluetoot+ a *ue se va a conectar C@l modulo %luetoot+ de%e estar previamente sincronizado con su telefono Android#
Página @
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Fig N°1
$ONRO3 D@ :OI:I@NO D@3 :IRO)O / 3a cinematica del ro%ot
Fig. N°3
, >arametros de la u%icacion del ro%ot
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Fig. N°4
6 :etodos de campos potenciales para determinar la posicion final y evadir o%staculos en tiempo real#
Fig. N°5
< Implementación del campo potencial de atracción para patear la pelota#
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Fig. N°5
Fig. N°6
. Implementación del campo potencial de repulsión para evitar o%st?culos#
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Fig. N°7
Fig. N°8
Fig. N°9
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Fig. N°10
1 Función de predicción para estimar la trayectoria de la pelota#
Fig. N°11
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$ON$3U)ION@)
$oncluimos *ue la plataforma resulto ser e&celente para el estudio y desarrollo de los )istemas :ultiagentes#
Formar "óvenes investigadores en el campo de la ro%ótica visión e inteligencia artificial para resolver pro%lemas de alta comple"idad
>ertenecer a una comunidad cient9fica de investigadores a nivel mundial y desarrollar diferentes tipos de
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