Proyecto de Ingeniería 1
Trabajo Colaborativo 1 Unidad 1: Fase 3 - Inicio del proyecto
Presentado por Laura maría arias Código: 1018443968 María Alejandra chacón Código: 1105614901 Francisco Javier reyes González Código: 93 404 336 Misael pórtela Código: 94063833
Tutor(a) de Curso: ING. Martha Isabel Olaya Cruz
Grupo: 212020_32
UNIVERSIDAD: UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
a. Planteamiento del problema. b. Reseña de las consultas realizadas citando las fuentes (mínimo 10 fuentes; estas son la base del marco teórico). c. Posible soluciones propuestas (mínimo 3). d. Evaluación y selección de la mejor solución. e. Diseño conceptual del prototipo.
Desarrollo
ROLES DEL EQUIPO DE PROYECTO
Nombres y apellidos
LAURA MARIA ARIAS
TABLA 1. ROLES DE PROYECTO Rol asumido Tareas o funciones realizadas Director de Proyecto Responsable de la planificación del proyecto; dirige el proyecto mediante la coordinación de la ejecución de cada una de las tareas del proyecto y realiza el seguimiento del proyecto con el objeto de comparar el progreso- del mismo en relación con lo establecido en la programación inicial. TM Hardware
Experto en las componentes del kit LEGO MINDSTORM EV3, especialmente lo que refiere a sensores. Será el responsable del diseño y armado del robot que permitirá solucionar el problema planteado.
TM Software
Experto en la programación del bloque del kit LEGO MINDSTORM EV3. Será el responsable del diseño y desarrollo del programa que permitirá solucionar el problema planteado.
TM Comunicaciones
Responsable de la comunicación entre el tutor y el grupo de trabajo colaborativo; también es responsable de recopilar y sistematizar la información para elaborar los informes y documentar los procesos del proyecto.
TM Control
Asiste al Director en sus funciones de supervisión y control; es responsable de alertar al Director de que algún miembro del equipo no esté cumpliendo con sus funciones individuales y/o de grupo, y especialmente de que en la ejecución de alguna tarea se pueda llegar a incurrir en retrasos, de acuerdo con lo previsto en el cronograma del proyecto.
Richard Fernando Esguerra
Francisco Javier Reyes González
María Alejandra Chacón
MISAEL PORTELA
SITUACIÓN PROBLÉMICA DEL CURSO: PROYECTO DEL CURSO: SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
“En una planta nuclear se requiere transportar un material altamente radiactivo de una zona aislada a otra a través de un laberinto. A pesar de que la sustancia está encapsulada existe el riesgo de que en el transporte se libere radiación, de manera que ningún ser humano puede entrar en contacto con ella en la zona de transporte, como se ilustra en la figura 1. La sustancia y su contenedor sólo pesan 60 gramos. La carga se debe transportar usando un robot LEGO MINDSTORM EV3 que resuelva el laberinto”.
Figura 1. Ilustración del problema a solucionar. Fuente:http://aulasptmariareinaeskola.es/s/cc_images/cache_24361353.jpg?t=1386604827
A Planteamiento del problema.
En una planta nuclear de Japón se manejan diversos tipos de sustancias radiactivas, donde se requiere la necesidad de realizar el transporte de un material radioactivo de una bodega a otra, la ruta de transporte se debe realizar atravesando un laberinto, durante su transporte se busca que esta sustancia esté libre de tropiezos para evitar derrames, además ningún ser humano debe entrar en contacto con la sustancia ni durante el proceso de transporte. La carga a transportar tiene un peso de 60 gramos, se bebe emplear un sistema
robótico,
para
lo
cual
se
requiere
emplear
el
robot
LEGO
MINDSTORM EV3, el cual se debe programar para que realice el proceso de transporte de forma segura.
Pregunta al planteamiento del problema. ¿Qué posibilidades tengo para transportar el material Radiactivo, de manera segura sin ocasionar accidentes los cuales sean perjudiciales para las víctimas y para el medio ambiente?
B RESEÑA DE LAS CONSULTAS REALIZADAS CITANDO LAS FUENTES (mínimo 10 fuentes; estas son la base del marco teórico). Fuentes de información
En
el
siguiente
link:
http://canaltic.com/rb/legoev3/1_el_robot_lego_ev3.html
encontramos información sobre el robot Lego EV3, el EV3 significa pertenecer a la
tercera generación de la línea de fabricación en robótica didáctica que realiza la firma lego. Por medio de esta herramienta se puede construir, programar y poner en práctica las acciones programadas para brindar solución a los planeamientos que se requieran según la necesidad.
En el siguiente link: http://www.electricbricks.com/# encontramos las plataformas de programación se pueden desarrollar con los ladrillos de LEGO MINDSTORMS Education EV3, estas son LabVIEW y RobotC. El Software EV3 es una plataforma de código abierto, además el Ladrillo EV3 se puede programar directamente con las aplicaciones internas que se pueden observar en el display.
En
el
siguiente
link:
http://canaltic.com/rb/legoev3/2_el_software_lego_ev3.html
encontramos El software lego EV3 el cual se descarga y se instala en un computador configurado con sistema Windows o Mac, este software nos permite realizar múltiples programaciones por medio de bloques los cuales se van seleccionando de forma lineal y así mismo se van configurando los parámetros que se requieran emplear según la necesidad, todos estos bloques están orientados a la ejecución de proyectos EV3. En
el
siguiente
link:
http://www.lego.com/es-es/mindstorms/learn-to-program
encontramos una serie de videos donde nos explican una serie de tutoriales como por ejemplo la descarga de la App EV3 Programmer, la cual permite conectar una tableta al robot EV3 por medio de conexión Wifi. En el siguiente link:: https://www.lego.com/es-es/mindstorms/products/mindstorms-ev331313; encontramos información sobre los Sensores los cuales son componentes encargados de detectar el giro, la distancia, el color, el kit contiene dos Sensores de Contacto, un Sensor de Color, un Sensor Ultrasónico, y un Sensor Giroscópico.
En el siguiente link:: http://www.electricbricks.com/mindstorms_ev3_faqs.php encontramos una serie de preguntas donde podemos ver interrogantes sobre el Editor de Contenido en el Software EV3, el cual permite a los orientadores a editar, adaptar, y realizar las actividades que están como ejemplo.
c. Posible soluciones propuestas (mínimo 3). Nombres y apellidos del estudiante participante en el foro de TC Fase 3
Descripción de la Alternativa de solución planteada en el foro de trabajo colaborativo Fase 3
Solución 1 ; El robot transportara desde un punto a otro un material Francisco Javier reyes
radiactivo en un tiempo determinado, el cual debe seguir un guía que esta demarcada en el piso, de esta forma se debe garantizar que el robot no va a fallar y su recorrido será de forma segura. Solución 2 ; Realizar un sistema que funcione basado en radio
Francisco Javier reyes
frecuencia, orientado por un control de inalámbrico orientado por una base la cual estará conectada por un pc el cual dará las instrucciones programadas. Solución 3 : Emplear un robot como el que ofrece la empresa Lego y se denomina mindstorm Ev3, este vehículo contara con un sistema de brazos
Francisco Javier reyes
los cuales llevaran la carga de forma segura, ese se podrá operado por medio de comandos los cuales sean recibidos remotamente con el fin de proteger a las personas y el medio ambiente.
Para solucionar el problema planteado debemos crear un robot LEGO MINDSTORM EV3 el cual nos permita desplazar la sustancia realizando el Aporte laura arias
recorrido por el laberinto sin perder la carga y en el menor tiempo posible, para esto debemos realizar una serie de programaciones al robot de manera que pueda realizar una serie de giros y movimientos los cuales le van a permitir realizar el desplazamiento de una forma adecuada y
Richard Fernando Esguerra
efectiva. Realizar el diseño del robot según las características físicas del material a transportar, para así mismo realizar su ensamblaje, tomando como base
los sensores suministrados por el kid lego mindstorm ev3, realizar la respectiva programación en bloques desde el modulo bloque o desde el software lego ev3 para pc, que luego es introducido en una memoria sd al bloque para que esta sea realizada por el robot en función del sensor de proximidad o sensor ultrasónico para que este realice los giros respectivos al encontrarse con un obstáculo (paredes del laberinto). Ya que el bloque tiene recepción de wifi o bluetooth obtener herramientas Richard Fernando Esguerra
compatibles con este medio como aplicaciones y actualizaciones del software, para dar un mando local desde una aplicación de pc o Tablet al robot para cuando represente un peligro para él o su preciada carga. Combinación del giro sensor y sensor ultrasónico, para que con ayuda de
Richard Fernando Esguerra
la programación pare cuando vea el obstáculo por medio del sensor ultrasónico y gire con ayuda del sensor de giro previamente programable en el bloque. Solución 1 Por medio de una interfaz bluetooth poder realizar un
Misael pórtela
programa donde se pueda controlar el robot por medio de un computador ubicado en un lugar donde no sea peligroso para el personal. Solución 2
Misael pórtela
Por medio de un sensor de color realizar un programa donde el robot identifique un camino y se direccione durante este hasta llegar a su objetivo. Solución 3
Misael pórtela
Por medio de los distintos programas que maneja el robot y utilizando el sensor táctil diseñar un programa que cuando entre en contacto con algo realice giros a 90 grados para ubicar el camino correcto.
D. EVALUACIÓN Y SELECCIÓN DE LA MEJOR SOLUCIÓN
Realizar el diseño del robot según las características físicas del material a transportar, para así mismo realizar su ensamblaje, tomando como base los sensores suministrados por el kit lego mindstorm ev3, realizar la respectiva programación en bloques desde el modulo bloque o desde el software lego ev3 para pc, que luego es introducido en una memoria SD al bloque para que esta sea realizada por el robot en función del sensor de proximidad o sensor ultrasónico para que este realice los giros respectivos al encontrarse con un obstáculo (paredes del laberinto). Ya que el bloque tiene recepción de Wifi o Bluetooth obtener herramientas compatibles con este medio como aplicaciones y actualizaciones del software, para dar un mando local desde una aplicación de pc o Tablet al robot para cuando represente un peligro para él o su preciada carga.
Metodología
Para este problema planteado en este proyecto se determinó el método de realizar el diseño y construcción un vehículo de carga robotizado el cual no será tripulado por personas, este tendrá la suficiente capacidad de operar y transportar la carga, esta estará en un envase tipo capsula, la cual contiene material radioactivo, este vehículo contara con el equipamiento adecuado con un buen sistema de agarre el cual se debe adoptar a la forma y dimensión de la capsula, el robot tiene un sistema de procesamiento de información, el cual se puede programar por medio de una serie de bloques, los cuales permiten por medio de una secuencia de instrucciones basadas en una programación, realizar una serie de acciones las cuales actuaran y se orientaran por medio de sensores, los cuales se encargan de detectar los obstáculos, giros, seguimiento de color.
En el piso se demarcara una línea de color negro, en todo el centro de la ruta y por medio del sensor óptico orientara la ruta a seguir del robot, de esta forma se garantizara que el robot no se salga de la ruta trazada y permitirá dar confiabilidad a la acción para la cual se ha programado.
E. DISEÑO CONCEPTUAL DEL PROTOTIPO
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