Seguidor de Linea

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ELECTRÓNICA I SEGUIDOR DE LÍNEA

PRESENTADO POR: -

Jhon Freddy Guerrero Torres Jerson David Rincón Blanco Rodrigo Antonio Pacheco Vergel

Trabajo dirigido a: Prof. Jesús Enrique Salamanca Jaimes

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA DISCIPLINA ELECTRÓNICA I Villa del Rosario-Norte de Santander Primer semestre 2016

Una universidad incluyente y incluyente y comprometida con comprometida con el desarrollo integral

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CONTENIDO Pág. 1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS 3. MARCO TEÓRICO 4. PREDISEÑO - materiales 5. CONCLUSIONES 6. BIBLIOGRAFÍA

Una universidad incluyente y comprometida con el desarrollo integral

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1. INTRODUCCIÓN La electrónica es tal vez el principio fundamental en la robótica y es que a medida que pasa el tiempo vemos como van sucediendo avances y crecimiento dentro de este campo por lo que se hace necesario que aprendamos a implementar los circuitos y la electrónica para la realización de diferentes proyectos, para ello es importante conocer los distintos componentes electrónicos y su funcionamiento para poder llevarlos a la implementación. Una forma muy efectiva de ir avanzando en este campo de la robótica es la realización de pequeños proyectos para despertar el interés e irse afianzando y especializando en estos temas. En el siguiente trabajo presentaremos la realización de un robot seguidor de línea. Además también mostraremos que es, como funciona, cuál es su estructura básica y los materiales a usar. Análogamente presentaremos los pasos a seguir y tener en cuenta para una óptima realización de este proyecto. Pondremos a prueba cada temario visto en clase y presentaremos la implementación de todas y cada una de las componentes que conforman el circuito a usar, conoceremos el porqué de la elección y la función cumplen dentro de nuestro circuito. Por último presentaremos una tabla de costos, sugerencias y posibles problemas que se puedan presentar.


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2. OBJETIVOS GENERAL: 

Elaborar un robot seguidor de línea poniendo en práctica lo aprendido durante el transcurso de la materia.

ESPECIFICOS: 

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

Conocer los distintos componentes que son necesarios para la realización de este proyecto y conocer la función que cumple cada uno de ellos. Implementar lo visto en clase para diseñar un circuito que permita crear un robot que cumpla la función de seguimiento de línea negra. Establecer un procedimiento a seguir para facilitar la realización de proyectos similares a otros estudiantes o quien lo necesite. Establecer si la temaría vista en clase se cumple a la hora de implementarla en un proyecto de estas características.


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2. MARCO TEÓRICO ROBOT SEGUIDOR DE LINEA Los robots seguidores de línea son robots muy sencillos, que cumplen una única misión: seguir una línea marcada en el suelo normalmente de color negro sobre un tablero blanco (normalmente una línea negra sobre un fondo blanco). Son considerados los "Hola mundo" de la robótica.

Estructura básica Estos robots pueden variar desde los más básicos (siguen una línea única) hasta los robots que recorren complicados circuitos en un tiempo récord. 

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

Seguidor de Línea con Transistores Estos robots tienen la capacidad de seguir una línea marcada en el suelo (normalmente una línea negra sobre un fondo blanco). CHASIS El chasis del carro seguidor de línea es la estructura destinada a brindarnos la movilidad, para su construcción se debe elegir un material resistente (acrílico, madera, lámina metálica, etc.) que soporte el peso de la batería, el sistema de control, los motores y los sensores. El diseño del chasis determina el ancho, largo y alto del carro. MOTORES Los motores muestran la potencia y la velocidad con que se va a mover el carro, se suele utilizar motores con caja reductora que nos garanticen un buen torque, para el carro se necesitan dos motorreductores.

RUEDA LOCA La dirección del carro en la curvas y en las rectas se encuentra guiada por una rueda loca se coloca en la parte trasera del chasis.


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LLANTAS Las llantas deben ser preferiblemente de caucho, garantizando buena adherencia a la pista.

BATERIA Al momento de escoger la batería es necesario saber a qué voltaje y a que amperaje se va a trabajar, los elementos que consumen mayor amperaje en el carro son los sensores y los motores; con a mayor voltaje obtenemos mayor velocidad para los motores.


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Teniendo estos componentes ahora hay que dar rienda suelta a la imaginación para diseñar una estructura resistente, llamativa y liviana con las cargas bien distribuidas.

Sensores: Un rastreador detecta la línea a seguir por medio de sensores. Hay muchos tipos de sensores que se pueden usar para este fin; sin embargo, por razones de costos y practicidad los más comunes son los sensores infrarrojos (IR), que normalmente constan de un LED infrarrojo y un fototransistor, la línea a seguir, puede ser de color negro con fondo blanco o línea blanca con fondo negro y dependerá de la configuración electrónica con la cual se arme el circuito de dichos sensores.

Fuente de energía : El robot obtiene la energía que necesita para su funcionamiento de baterías o de una fuente de corriente alterna, siendo esta última menos utilizada debido a que le resta independencia al robot.

FUNCIONAMIENTO Todos los rastreadores basan su funcionamiento en los sensores. Sin embargo, dependiendo de la complejidad del recorrido, el robot debe ser más o menos complejo (y, por ende, utilizar más o menos sensores). Los rastreadores más simples utilizan 2 sensores, ubicados en la parte inferior de la estructura, uno junto al otro. Cuando uno de los dos sensores detecta el color blanco, significa que el robot está saliendo de la línea negra por ese lado. En ese momento, el robot gira hacia el lado contrario hasta que vuelve a estar


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sobre la línea. Esto en el caso de los seguidores de línea negra, ya que también hay seguidores de línea blanca. Las dos maneras más comunes de armar los rastreadores son: OPAMPS (Amplificadores Operacionales), o con simples transistores trabajados en su zona de saturación. Esto dependiendo de la complejidad con la que se quiera armar el circuito. Podemos utilizar un microcontrolador para realizar las funciones de control o guardar en él la forma del recorrido por una pista. También sirve como escaneador eléctrico. Si ambos sensores detectan "negro" el robot seguirá avanzando. Cuando el sensor de la derecha detecte "blanco" y el de la izquierda "negro", el robot girará a la izquierda, y cuando ocurra el caso contrario girará a la derecha. Si ambos sensores leen "blanco", el robot permanecerá parado.


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3. PREDISEÑO Materiales: -

Servomotores Una protoboard Resistencias. Cable utp. Ruedas Cautin Adaptador de batería Transistores


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CALCULOS: 1. PARA EL TRANSISTOR I B



I B



I B



V CC



V D

R2

5 0,6 

10000 440uA

2. PARA EL TRANSISTOR Usamos el Par Sziklai: I B  ac1 ac 2

I E



I E



I E



16mA

I C



I B  ac1

I C



(440uA)(190)

I C



836mA

(440uA)(190)(200)

3. PARA EL TRANSISTOR V B



I E R E

V B



(16mA)(2200)

V B



3,5V


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I B



I B



I B



V BB



V BE

R B

3,5 0,6 

2200 1,31mA


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5. CONCLUSIONES



La ubicación de los sensores encargados de mantener el carro sobre la línea es fundamental ya que sino no se encuentran donde deberían estar el robot no hace lo deseado así la parte electrónica esté en perfecto estado.

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El diseño adoptado para el montaje del seguidor fue el más acertado ya que se facilitó la ubicación de los sensores, y las llantas las cuales deben estar en perfecto eje para que el robot se desempeñe de la mejor manera en la trayectoria asignada.



Los sensores también fueron de alguna dificultad, aunque al final se lograron calibrar teniendo en cuenta los parámetros exactamente y con la mayor precisión posible.



El desarrollo del seguidor de línea fue muy importante para aplicar todos los conocimientos adquiridos durante nuestro proceso de formación académica.

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Los transistores se usan para reforzar las corrientes y mejorar la conmutación.

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El seguidor de línea es una herramienta que estimula la creatividad y desarrollo de los conocimientos que hemos adquirido por lo tanto, el resultado de este proyecto cumple con las expectativas iniciales ya que el robot seguidor de línea sigue correctamente su trayectoria sobre la línea negra, con un fondo blanco.

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En la parte del chasis del robot se debe tener en cuenta el peso y la dimensión, pues la inercia del robot es un factor que puede jugar en contra de la competencia, pues tendera a salirse de las líneas, o en el caso de ser poco pesado, el robot tendrá poco equilibrio, se debe busca un punto medio entre peso , dimensión , fuerza y velocidad.


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BIBLIOGRAFIA 

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http://www.monografias.com/trabajos96/carro-seguidor-linea/carroseguidor-linea.shtml http://aprender.tdrobotica.co/seguidor-de-lineaprofesional/ https://es.wikipedia.org/wiki/Robot_seguidor_de_l%C3%ADnea http://www.microlog.net/jml4/index.php/noticias-tecnologiamicrolog/108-robot-seguidor-de-linea


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