Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Manual moway por jorge cruz

167 views

Published on

Elaborado por: Jorge Alejandro Cruz Hernández
Instructor de Robótica y Mecatrónica Educativa.
Innovación Profesional
Guatemala, Guatemala.

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Manual moway por jorge cruz

  1. 1. 2017 JORGE ALEJANDRO CRUZ HERNÁNDEZ INNOVACION PROFESIONAL | http://innovacionprofesional.com/ Guatemala, Guatemala.
  2. 2. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 1 Dedicado a: Jesucristo, mi fuente de inspiración, a mi amada esposa Delmy y a mis hijos Pablo y Sofia.
  3. 3. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 2 Procesador El corazón del robot Moway está representado por un microcontrolador PIC18F87J50 funcionando a 4 MHz producidos por Microchip Technologies. Todos los dispositivos distribuidos en todo el robot como un todo están conectados a sus puertos de entrada / salida. Algunos dispositivos de ellos necesitan una entrada o salida digital, otras necesitan una entrada analógica o salida, y otros, sin embargo, están controlados por uno de los bus de comunicación.
  4. 4. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 3 Servo-motor Para ser capaz de mover el robot Moway, utiliza un grupo de doble servo-motor. Incluye una parte electrónica y mecánica. La parte electrónica es principalmente responsable de controlar la velocidad del motor y la parte mecánica permitirá mover Moway libre en diferentes suelos, con una potencia adecuada. El grupo servo-motor incluye diferentes funciones: 1. Control de Velocidad: controla la velocidad de cada motor. 2. Tiempo Control: controla el tiempo para cada comando con una precisión de 100 ms. 3. El control de la distancia recorrida: Comprobar la distancia recorrida por cada comando con una precisión de 1 mm aproximado. 4. Velocímetro general: la medición de la distancia recorrida desde el comando inicial. 5. Control de ángulo: controla el ángulo cuando la rueda robot Moway.
  5. 5. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 4 Ruedas del Moway El robot puede moverse gracias a sus dos ruedas, que le permiten avanzar, retroceder y girar. De esta forma, podemos hacer que Moway se desplace en cualquier dirección para explorar diferentes zonas con sus sensores, por ejemplo. • Si las ruedas giran hacia delante con la misma velocidad, el robot avanza. • Si las ruedas giran hacia atrás con la misma velocidad, el robot retrocede. • Si las ruedas giran con velocidad diferente, el robot hace una curva. • Si las ruedas giran en sentidos diferentes, el robot gira sobre su centro. • Si una rueda gira y la otra no, el robot gira sobre la rueda parada. Los movimientos del robot Moway pueden controlarse según los siguientes parámetros: • Velocidad: La velocidad de las ruedas es mayor o menor. • Tiempo: Se puede elegir el tiempo durante el cual el robot se mueve. • Distancia: Se puede elegir la distancia que va a recorrer el robot.
  6. 6. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 5 Luces LED Un LED es un dispositivo electrónico parecido a una bombilla: cuando pasa una corriente eléctrica a través de un LED, éste se enciende. La gran diferencia entre un LED y una bombilla normal es que los LEDs consumen mucha menos energía que una bombilla. Además los LEDs tienen una mayor duración y aguantan mejor las vibraciones. Leds rojos frontales: Se encuentran uno en cada lateral de la parte frontal. Sólo se ven cuando se activan ya que se sitúan detrás del filtro infrarrojo delantero (necesario para el sensor de obstáculos). Al estar detrás de ese filtro deben estar apagados cuando se vaya hacer uso del sensor de obstáculos. Cada sensor está conectado al microcontrolador y según el dato transmitido por el microcontrolador se encienden o apagan. El robot Moway puede controlar 4 LEDs de forma independiente…
  7. 7. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 6 Sensores Un sensor es un elemento que permite a un robot conocer el mundo que le rodea. Es algo parecido a nuestros sentidos. Gracias a los sensores, el robot Moway puede “ver”, “oír” y “sentir”. Esto le permite detenerse cuando se acerca a un obstáculo, avanzar cuando detecta un sonido, encender una luz al pasar por un túnel, etc. Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas y transformarlas en señales eléctricas. Estas señales eléctricas son leídas por el microprocesador de Moway Un robot es, por definición, una máquina capaz de interactuar con su entorno, para lograr esta capacidad de adaptación, lo primero que necesitan los robots es tener conocimiento del entorno. Esto es absolutamente clave. Para conocer el entorno, los seres vivos disponemos de un sistema sensorial. Los robots no pueden ser menos: deben poseer sensores que les permitan saber dónde están, cómo es el lugar en el que están, a qué condiciones físicas se enfrentan, dónde están los objetos con los que deben interactuar, sus parámetros físicos, etc. El sensor se puede usar en dos modos: El primer modo detecta la luz del ambiente y se puede usar para detectar si un cuarto tiene la luz prendida o apagada, o la intensidad de la luz que entra por la ventana dependiendo de la hora del día o incluso para programar un robot que siga una fuente de luz. En el segundo modo el mismo sensor emite una luz y luego mide que tanto rebota o refleja esta luz en las superficies. Este modo lo podemos usar para diferenciar el brillo de los colores en una superficie. ¡El famoso robot seguidor de la línea negra se basa en este principio!
  8. 8. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 7 Sensores de línea Los dos sensores de línea de Moway están formados por un emisor LED infrarrojo y un receptor infrarrojo. Utilizan la reflexión de luz infrarroja para detectar el color (en escala de grises) del suelo en el punto en que se encuentra el robot. Como hemos comentado antes los sensores convierten magnitudes físicas en señales eléctricas. En este caso la cantidad de luz infrarroja recibida que depende del color del suelo se convierte en una señal eléctrica que es leída por el microprocesador de Moway. En este caso Moway traduce esa cantidad de luz recibida a números. Cuando la superficie que hay debajo de Moway sea de color blanco se reflejará mayor cantidad de luz que cuando la superficie sea negra. Moway interpreta y traduce esas señales indicando en un valor de 0 a 100 la cantidad de color detectada siendo 0 el color blanco y 100 el color negro.
  9. 9. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 8 A los sensores de línea de Moway también se les llaman Sensores Optorreflectivos Infrarrojos para el Suelo, Estos se sitúan en la parte inferior delantera del robot. Utilizan la reflexión de luz infrarroja para detectar el tono de la superficie donde se encuentra el robot. Estos sensores están conectados a dos puertos analógicos del microcontrolador, lo que permite discernir entre diferentes tonos, no sólo líneas blancas sobre fondo negro o al revés. Su funcionamiento es similar al sensor de obstáculos. Un diodo LED emite luz en el espectro infrarrojo y un receptor de alta sensibilidad detecta la luz reflejada en el suelo. Las superficies claras hacen que la luz se refleje más que en la luz oscura. El receptor pasa la información sobre el reflejo al microcontrolador que a través de su puerto analógico es capaz de saber el color aproximado de la superficie. Sensores de obstáculos Moway dispone de cuatro sensores de obstáculos formados por dos emisores LED infrarrojo y cuatro receptores infrarrojos. Utiliza la reflexión de luz infrarroja para detectar obstáculos en su camino.
  10. 10. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 9 La luz emitida por los LEDs choca contra los objetos delante de Moway y se refleja hacia los receptores. Si los receptores detectan rayos infrarrojos de retorno significará que Moway tiene un obstáculo delante. En este caso la cantidad de luz infrarroja recibida se convierte en una señal eléctrica que es leída por el microprocesador de Moway Comando Descripción Equivale a un valor numérico entre 0 y 100 siendo 0 la ausencia de obstáculo y 100 el umbral máximo de obstáculo detectado en el sensor central derecho Equivale a un valor numérico entre 0 y 100 siendo 0 la ausencia de obstáculo y 100 el umbral máximo de obstáculo detectado en el sensor central izquierdo Equivale a un valor numérico entre 0 y 100 siendo 0 la ausencia de obstáculo y 100 el umbral máximo de obstáculo detectado en el sensor lateral derecho Equivale a un valor numérico entre 0 y 100 siendo 0 la ausencia de obstáculo y 100 el umbral máximo de obstáculo detectado en el sensor lateral izquierdo.
  11. 11. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 10 A los sensores de obstaculos tambien se les llaman Sensores infrarrojos anticolisión o sensores detectores de obstáculos se encuentran en la parte delantera de Moway. Los sensores están conectados directamente al microcontrolador. El sensor está formado por una fuente de luz infrarroja y dos receptores colocados en ambos extremos de Moway. Su funcionamiento consiste en la emisión de un pulso por parte del emisor de luz, si hay un obstáculo el receptor lo capta utilizando una etapa de filtrado y amplificación. Una vez procesada la señal electrónicamente, el PIC puede medirla. Sensor de Luz Un sensor de luz es un dispositivo que mide la cantidad de luz que hay en un sitio. Por ejemplo, en los carros puede usarse para encender las luces automáticamente en túneles o al anochecer. El sensor de luz de Moway se encuentra en la ventana central superior en la que se encuentran los leds rojo y verde, por lo que no podremos usar estos leds cuando realizamos medidas de luz con Moway. Los sensores de luz generalmente están basados en un elemento que se llama fotodiodo. Este componente electrónico deja pasar más o menos corriente a través de él en función de la cantidad de luz recibida. Los sensores de luz tienen un montón de aplicaciones en nuestro alrededor. Por ejemplo, ¿Os habéis fijado que la pantalla de los teléfonos móviles baja el brillo cuando apagamos las luces? De esta forma ahorra batería y lo hace gracias a un sensor de luz igual al que lleva el robot Moway.
  12. 12. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 11 Recuerda… Los sensores convierten magnitudes físicas en señales eléctricas. En este caso la cantidad de luz infrarroja recibida, que depende de la distancia y tamaño del obstáculo, se convierte en una señal eléctrica que es leída por el microprocesador de Moway. La luz emitida por los LEDs choca contra los objetos delante del sensor y se refleja hacia los receptores. Si los receptores detectan rayos infrarrojos de retorno significará que el sensor tiene un obstáculo delante. En este caso, la cantidad de luz infrarroja recibida se convierte en una señal eléctrica que es leída por el microprocesador de Moway en función de la cercanía y tamaño del objeto, representando con un valor cercano a 0 la ausencia de obstáculos y un número creciente hasta 100 en presencia de obstáculos. Sensores de Sonido / Altavoz El robot Moway tiene en su interior un “altavoz” o “zumbador”. Un zumbador es un dispositivo que emite un sonido cuando se conecta a una señal de voltaje variable. El sonido se produce cuando un objeto vibra. Estas vibraciones se transmiten por el aire y llegan a nuestro oído, en el que se encuentra el tímpano. Al llegar al tímpano, las vibraciones lo hacen moverse y, de esta forma, detectamos los sonidos. Por eso, al conectar una señal de voltaje variable al altavoz de Moway, el altavoz vibra y transmite esta vibración al aire.
  13. 13. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 12 Otros sensores de luz… Sensor de intensidad de luz direccional: Se trata de un sensor de luz colocado en la parte delantera superior del robot. Tiene forma de media luna y su posición le permite localizar la situación de la fuente de luz y actuar en consecuencia. Este sensor está conectado a un puerto analógico del microcontrolador lo que nos permite conocer con una simple lectura la intensidad de la luz y compararlo con la última lectura. Indicador luminoso superior bicolor: El indicador luminoso superior bicolor comparte apertura con el sensor de luz. Por lo que se recomienda apagarlo cuando se vaya a capturar el sensor de luz direccional. Está conectado a dos salidas digitales del microcontrolador lo que permite que este indicador sea bicolor. El color que muestra es verde o rojo, dependiendo la información recibida desde el microcontrolador. Conector de expansión Este conector permite la conexión de Moway con módulos comerciales o con circuitos electrónicos que el usuario desee. La primera expansión disponible es el módulo de RF Moway que permite la comunicación de Moway con otros de su especie y con el PC. Este módulo permite hacer aplicaciones colaborativas complejas sin tener que preocuparse de la gestión de la comunicación inalámbrica.
  14. 14. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 13 Sensor de temperatura El robot Moway ha instalado un medidor de temperatura representado por un termistor NTC Murata, un semiconductor eléctrico variable cuya resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. El sensor está situado en la parte delantera del robot, muy cerca del detector de obstáculos. El termistor está conectado al puerto analógico del microcontrolador de manera que con un tipo simple lectura ADC es posible obtener el valor de la temperatura. Dada su ubicación, la temperatura medida por el sensor puede ser de 5 ° C más alta que la temperatura exterior.
  15. 15. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 14 Micrófono El micrófono CMC-5042PF-AC producida por CUI Inc permite que el robot para detectar sonidos entre 100 Hz y 20 KHz. La salida está conectada directamente a una entrada analógica del microcontrolador de modo que es capaz de detectar no sólo si hay sonido o no (modo digital), sino también la intensidad del sonido con una simple lectura de la ADC (modo analógico). Acelerómetro Un acelerómetro es un dispositivo que mide la aceleración y la fuerza inducida por la gravedad: el movimiento y la rotación. Hay muchos tipos de acelerómetros, la mayoría de los cuales se basan en cristales piezoeléctricos, pero estos son grandes. Por lo que nacen acelerómetros MEMS (M ICRO Y Lectro M echanical S ISTEMAS). Una manera simple de crear un acelerómetro es medir los cambios en un condensador. Los condensadores pueden funcionar como sensores o como actuadores. En el caso de que el robot Moway, l acelerómetro' es del tipo capacitivo, que se compone de dos condensadores conectados en una manera diferencial cuyas variaciones en la capacitancia eléctrica varía como la aceleración. Mediante la medición a través del acelerómetro MMA7455L (fabricado por Freescale Semiconductor) los valores de X, Y, Z, es posible saber si Moway es correctamente posicionado, invertida o inclinada.
  16. 16. INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA 15 Batería La batería del robot Moway se encuentra dentro y accesible sólo a través de la descomposición del robot. Se trata de una pequeña batería recargable Li-Po, 3,7 V de tensión - 350 mAh. La batería se puede recargar a través del puerto USB de un ordenador mediante un mini-USB. No es necesario esperar hasta que la batería está completamente descargada, Estas baterías son una fuente de energía ideal para Moway debido a su pequeño tamaño, peso ligero y flexibilidad. La duración de la batería depende en gran medida de los sensores activos y la cantidad de tiempo que se utilizan los motores. La carga tarda aproximadamente 2 horas, el sistema de combustible controla dos LEDs en la parte trasera del robot. El LED verde indica que Moway está encendido y el LED rojo indica que la batería se está cargando. Cuando la batería se está cargando, el LED rojo se apaga.

×