ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
UNIDAD DE NIVELACIÓN
CICLO DE NIVELACIÓN: SEPTIEMBRE 2012 / FEBRERO 2013

PROYE...
INTRODUCCIÓN:
Se ha escogido este tema para realizar este proyecto integrador ya que tiene una gran
importancia en el camp...
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
TEMA: Construcción de un vehículo de carga con sensores de presencia infrarrojos y
sensores fotosen...
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:
¿El proyecto sería una gran ayuda para impulsar la pequeña industria economizando y
ayudando a i...
CAPÍTULO II
MARCO REFERENCIAL
MARCO TEÓRICO
ÓPTICA
En nuestro vehículo hemos empleado dos clases de sensores: sensores inf...
Espectro Visible:
Se le llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que
el ojo humano es capaz de ...
Distancia efectiva de detección:

La distancia de detección efectiva corresponde a las distancia de detección inicial (o d...
Sensores fotosensibles o fotoeléctricos.
Todos los diferentes modos de censado se basan en este principio de funcionamient...
Sensores infrarrojos refractarios o reflexivos
Se trata de una solución compacta donde la fuente de luz (diodo emisor) y e...
Manejo del sensor
El CNY70 devuelve por la pata de salida correspondiente, según el montaje, un voltaje
relacionado con la...
nuevo a él, proporcionándole información necesaria para trabajar de la manera que se
desee.
Sensor Infrarrojo de presencia...
Micro-controladores
Un micro controlador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las
órdenes grabadas en s...
Los micro controladores son el componente base para que funcione un sistema
electrónico, lo explicaremos en un pequeño grá...
MARCO CONCEPTUAL
Óptica
La óptica es la rama de la física que analiza las características y las propiedades de la
luz, est...
Sensor Infrarrojo de presencia SHARP 2YOA21.
El sensor de distancia producidos por Sharp es una solución popular y relativ...
Luz
El concepto luz se define como una onda electromagnética compuesta por fotones
(partículas energizadas), cuya frecuenc...
Capacitores electrolíticos
Son componentes que guardan corriente dentro de sí mismos y están formados por dos
placas metál...
Pin de un Micro-controlador
El pin no es más que un conector soldado hecho de cobre o níquel, de modo que es
completamente...
MARCO LEGAL
El propósito de nuestro es fomentar el desarrollo de las empresas nacientes puesto que
al inicio se hace muy d...
Capítulo III
MARCO METODOLÓGICO
De acuerdo al criterio se ha creído conveniente para desarrollar el proyecto integrador
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Lectura científica
Constituye un proceso que consiste en visualizar un escrito para similar el significado
que este expres...
Programación Ares.
del
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controlador.
Elaboración
Baquelita,
de la placa.
estaño,
cautín
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taladro.
Trucaje
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del prototipo

Armar
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Utilizar
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MATRIZ DEL PLAN DE TRABAJO
Fase /Actividad 1: diagnostico
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Diseño
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prototipo.

Diseño.

del Baquelita
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Diseñar
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Observación.

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El
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TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS:
La técnica que hemos utilizado para recolectar datos sobre la aplicación de nuestro
proye...
TÉCNICA DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS:
Mediante la encuesta que se ha realizado a 40 personas de la ciudad de Rioba...
PREGUNTA N° 3: ¿Estaría usted de acuerdo en que un robot reemplace a un
humano en un trabajo forzado?

12%
SI
88%

NO

Con...
PREGUNTA N° 5: ¿Le interesaría utilizar vehículos de carga automatizados en su
empresa?

44%
SI

56%

NO

Conclusión: Apro...
PREGUNTA N° 7: ¿Le interesaría aumentar el nivel de producción de su empresa
implementando maquinaria robótica?

8%
SI
92%...
RESULTADO FINAL DE LA ENCUESTA

RESULTADO FINAL
31%
SI
69%

NO

CONCLUSIÓN
En la encuesta que se ha realizado apersonas y ...
CAPITULO IV
PROPUESTA DEL PROYECTO
ESTUDIO DIAGNOSTICO
La contratación laboral es muy complicada para la pequeña industria...
DISEÑO DE LA PROPUESTA

Vista lateral

Vista superior

Vista frontal
CÁLCULOS
Los cálculos que se han realizado en nuestro proyecto fue para calcular la velocidad
con la cual se mueve nuestro...
Luego de ponernos de acuerdo con el tema, y con lo que queríamos realizar como
proyecto para nuestro proyecto, se empezó

...
Entre otros materiales utilizados tenemos:
El acrílico, también conocido como PMMA que es una fibra o material plástico
qu...
APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA PROPUESTA
Posibles formas de aplicación de nuestro prototipo.
1. Como medio de carga de mater...
PROCEDIMIENTO
Para la construcción del proyecto los

miembros que conformamos el grupo debimos

ponernos de acuerdo a un h...
Comprobamos que la placa funcione perfectamente con la ayuda de un galvanómetro,
para percatarnos que las conexiones de la...
CONCLUSIONES:
Mediante los procesos y materiales mencionados anteriormente en este
proyecto, se ha logra la correcta const...
RECOMENDACIONES
Si se va a implementar este robot a mayor escala en una empresa se
recomienda implementar tres o más senso...
BIBLIOGRAFÍA:

Álvarez, A. (2004). Recuperado el Miércoles de Noviembre de 2013, de
http://clubensayos.com/Tecnolog%C3%ADa...
ANEXOS

Utilizando percloruro de hierro para la
elaboración del PCB de la placa

Tomando medidas para hacer el esqueleto d...
Soldando los sensores a la placa

Perforando la placa del PCB

Placa con sus respectivos servos

Ensamblando las partes de...
Colocando la llanta trasera.

Realizando la comprobacion de la velocidad con la cual se
mueve el prototipo

Realizando las...
Haciendo las encuestas en un taller de venta de accesorios de
carpintería

Haciendo las encuestas en una ferretería
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Proyecto integrador de saberes

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VEHÍCULO DE CARGA CON SENSORES INFRARROJOS DE PRESENCIA Y SENSORES FOTOELÉCTRICOS Y SU APLICACIÓN EN PEQUEÑAS INDUSTRIAS

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Proyecto integrador de saberes

  1. 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO UNIDAD DE NIVELACIÓN CICLO DE NIVELACIÓN: SEPTIEMBRE 2012 / FEBRERO 2013 PROYECTO DE INTEGRACIÓN DE SABERES 1.- DATOS INFORMATIVOS - NOMBRES Y APELLIDOS: ROBIN RAMOS CARLOS GUERRERO VICENTE CARVAJAL ANDRES MOROCHO JORDY HERNANDEZ - DIRECCIÓN DOMICILIARIA: - TELÉFONO: CIUDALDELA JUAN MONTALBO 02-580-125 CELULAR: - EMAIL: barcegb@hotmail.com - FECHA: 29de enero del 2014 Riobamba – Ecuador 0982456838
  2. 2. INTRODUCCIÓN: Se ha escogido este tema para realizar este proyecto integrador ya que tiene una gran importancia en el campo de la robótica por ser un avance científico de gran ayuda para el progreso de la industria, para los empleados y su fácil manejo dentro de una pequeña industria, es prioridad dar a conocer las posible aplicaciones de este proyecto en la vida diaria. Debido a que la robótica es una ciencia que siempre ha motivado al hombre a realizar avances científicos, así mismo buscando determinar la importancia del porque este proyecto puede mejorar las condiciones de vida de personas que operan en una fábrica. Para realizarlo se ha utilizado metodologías y técnicas que ayudaron a que el proyecto este organizado de mejor manera a emplear bien el tiempo. Estas técnicas y métodos de investigación fueron necesarias ya que hicieron más fácil el desarrollo del trabajo. Se presenta algunos conceptos fundamentales los cuales ayudan a estudiar la teoría del experimento como por ejemplo su movimiento; también al robótica en la cual explicamos cómo trucar un servomotor; la electrónica, todo el proceso para hacer un circuito impreso; igualmente el concepto de lo que es un sensor, sus características y su funcionamiento con los sistemas electrónicos. En la elaboración de este proyecto utilizando estrategias como el deductivo, la lectura comprensiva, entre otras las cuales son muy importantes para poder ir desarrollando de una manera esquematizada este proyecto integrador de saberes. Una vez ya planteadas las respectivas metodologías se procede a la construcción del experimento, primero dar a conocer cada uno de los materiales necesarios que sirvieron para el ensamblaje del vehículo así también las clases de sensores que empleamos. Por último se realizaron encuestas para concluir que nuestro proyecto es factible.
  3. 3. CAPÍTULO I EL PROBLEMA TEMA: Construcción de un vehículo de carga con sensores de presencia infrarrojos y sensores fotosensibles y su aplicación en pequeñas industrias OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL: Construir un vehículo de carga con sensores infrarrojos y fotoeléctricos controlados por un dispositivo electrónico-micro controlador. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Dar a conocer cómo opera un micro-controlador al recibir señales eléctricas emitidas por sensores y su utilidad. Demostrar la utilización de sensores para el funcionamiento de vehículos de carga automatizada y de fácil manejo. Comprobar a qué velocidad se mueve el prototipo al momento de utilizar el sensor infrarrojo reflexivo CNY70. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: La pequeña industria es un buen negocio que se va incrementando a través de los años, pero en sus inicios se necesita de un gran presupuesto, este proyecto trata de economizar, reduciendoasí los gastos que se realizan al momento de contratar empleados ya que facilitaría el progreso de las industrias y ayudaría a los empleados a no realizar demasiado esfuerzo físico.
  4. 4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA: ¿El proyecto sería una gran ayuda para impulsar la pequeña industria economizando y ayudando a impulsar la automatización? JUSTIFICACIÓN: Muchas empresas emplean demasiado personal en llevar materiales ya procesados o a procesar a su destino dentro de la planta de producción y por lo tanto tendría más ingresos económicos al momento de implementar nuestro proyecto. La mecánica y la robótica pueden realizar grandes mejoras en la vida del ser humano, ya que es bastante accesible, importante, futurista y ofrece gran ayuda en el reemplazo de la carga del hombre. Como estudiantes es nuestro deber dar a conocer cómo se puede fabricar este tipo de proyectos, con materiales bastante accesibles y la importancia de sensores de movimiento que pueden ser utilizados de diferentes maneras y para diferentes propósitos, mostrando así su importancia y aplicaciones en la vida real. HIPÓTESIS: El carro transportador llevará diferentes tipos de materiales o productos de un punto de descarga hacia un lugar de almacenamiento dirigido de forma semiautomática, lo que contribuirá en mejorar el uso eficiente de recursos como la mano de obra del personal de trabajo, el tiempo, dinero y así mejorará y optimizará la operatividad del transporte de los materiales o productos en las pequeñas industrias.
  5. 5. CAPÍTULO II MARCO REFERENCIAL MARCO TEÓRICO ÓPTICA En nuestro vehículo hemos empleado dos clases de sensores: sensores infrarrojos y fotoeléctricos, ya que ambos sensores funcionan con luz y luz infrarroja debemos conocer las características del espectro visible. Tipos de luz: La luz natural que provine únicamente del sol y que es indispensable para la vida de los seré vivos. La luz artificial proveniente de cualquier cuerpo que genere luz. Luz infrarroja. En nuestro estudio por comprender como funcionan los sensores infrarrojos reflexivos debemos conocer con qué tipo de luz desempeñan su función, siendo esta la luz infrarroja. La Luz o radiación infrarroja consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros. La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto). En nuestro proyecto la luz infrarroja es utilizada por los sensores infrarrojos reflexivos ya que al momento de emitir esa luz este puede determinar si está siguiendo la línea negra.
  6. 6. Espectro Visible: Se le llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. SENSORES: Un sensor también puede ser llamado como “captador”. En nuestro proyecto se ha utilizado los sensores, para percibir o censar una señal física proveniente del exterior y convertirla en una señal eléctrica la cual es emitida al micro controlador. Estos elementos tienen un significado muy profundo: la ampliación de los sentidos para adquirir un conocimiento de cantidades físicas, que por su naturaleza o tamaño, no pueden ser percibidas. En la industria, los sensores son dispositivos encargados de percibir las variables físicas, tales como: presión, temperatura, Ph, nivel, flujo, entre otras, controladas por un sistema que sigue una serie de instrucciones para verificar si el proceso está o no está funcionando. Para poder trabajar con sensores se debe tomar en cuenta la distancia nominal y efectiva de detección. Distancia nominal de detección: La distancia de detección nominal corresponde a la distancia de operación para la que se ha diseñado un sensor, la cual se obtiene mediante criterios estandarizados en condiciones normales.
  7. 7. Distancia efectiva de detección: La distancia de detección efectiva corresponde a las distancia de detección inicial (o de fábrica) del sensor que se logra en una aplicación instalada. Esta distancia se encuentra más o menos entre la distancia de detección nominal, que es la ideal o la peor distancia de detección posible. Características de los sensores. Un sensor tiene las siguientes características: 1. Convierte una variable física (por ejemplo, temperatura, distancia, presión) en otra variable diferente, generalmente en una señal eléctrica. 2. Son codificadores (Encoders), efectores, convertidores, detectores, transductores e iniciadores. 3. No siempre generan una señal eléctrica. Ejemplo. Los finales de carrera neumáticos, generan cambios de presión. 4. Funcionan con contacto físico y sin contacto físico. Ejemplos, finales de carrera, sensores de fuerza(contacto físico), barreras fotoeléctricas, barreras de aire, detectores de infrarrojos, sensores de reflexión ultrasónicos, sensores magnéticos(sin contacto físico). 5. En procesos controlados, son “preceptores” que supervisan un proceso, indicando los errores, recogiendo los estados y transmitiendo esta información a los demás componentes del proceso. Sensores: En nuestro proyecto hemos utilizado sensores fotosensibles o foto eléctricos, sensores infrarrojos reflexivos CNY70 y el sensor de presencia SHARP 2Y0A21.
  8. 8. Sensores fotosensibles o fotoeléctricos. Todos los diferentes modos de censado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas. Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida. El sensor de luz más común y que utilizamos para la construcción de nuestro vehículo es el LDR siglas que provienen del inglés light-dependent-resistor o resistor dependiente de la luz. Un LDR es básicamente un resistor que cambia su resistencia cuando cambia la intensidad de la luz. Fotorresistencia LDR Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico. Como se muestra en la siguiente figura: Símbolo de la LDR
  9. 9. Sensores infrarrojos refractarios o reflexivos Se trata de una solución compacta donde la fuente de luz (diodo emisor) y el detector (fototransistor) se montan en la misma dirección. La detección del objeto se consigue por la reflexión (o no) del haz infrarrojo sobre la superficie del objeto. Existen sensores denominados de “Barrera” donde la fuente de luz está enfrentada al detector y lo que se detecta es el bloqueo del haz por parte del objeto. Para nuestro proyecto hemos utilizado específicamente los dos siguientes sensores: Sensores infrarrojos reflexivos CNY70 Diodo emisor fototransistor Vista externa y circuitos internos del sensor CNY70 Es importante fijarse bien en el lateral donde aparece el nombre del sensor, para identificar correctamente cada uno de los pines. Patillaje del CNY70
  10. 10. Manejo del sensor El CNY70 devuelve por la pata de salida correspondiente, según el montaje, un voltaje relacionado con la cantidad de rayo reflectado por el objeto. Para el montaje A, se leerá del emisor un „1‟ cuando se refleje luz y un „0‟ cuando no se refleje. Para el montaje B los valores se leen del colector, y son los contrarios al montaje A. Si conectamos la salida a una entrada digital del micro-controlador, entonces obtendremos un „1‟ o un „0‟ en función del nivel al que el micro-controlador establece la distinción entre ambos niveles lógicos. Este nivel se puede controlar introduciendo un buffer trigger-schmitt (por ejemplo el 74HC14, ¡ojo que es un inversor!) entre la salida del CNY70 y la entrada del micro-controlador. Este sistema es el que se emplea para distinguir entre blanco y negro, en la conocida aplicación del robot seguidor de línea. Otra posibilidad es conectar la salida a una entrada analógica. De este modo, mediante un conversor A/D se pueden obtener distintos valores. Esto permite la detección dinámica de blanco y negro (muy útil cuando el recorrido presenta alteraciones en la iluminación). Pero también, si empleamos el sensor con objetos de distintos color, establecer un mecanismo para la detección de los distintos colores, determinando los valores marginales que separan unos colores de otros. Esto permite emplear el sensor para alguna aplicación donde la detección del color sea necesaria. Sensores infrarrojos de presencia Esto sensor se ha empleado en nuestro vehículo automatizado para que pueda distinguir la distancio de los objetos que se encuentran a su alrededor y por lo cual nunca se chocara con un objeto ya que al momento de que hay un objeto al frente el vehículo se detendrá y cambiara de dirección el principio de funcionamiento de este sensor es el siguiente: Un sensor de presencia infrarrojo es prácticamente lo mismo que un sensor infrarrojo reflexivo, la diferencia es que este está diseñado especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos, actuando en un espacio determinado emitiendo luz infrarroja que al chocar con un objeto se refleja y llega de
  11. 11. nuevo a él, proporcionándole información necesaria para trabajar de la manera que se desee. Sensor Infrarrojo de presencia SHARP 2YOA21. Características 1. Distancia mínima de medición de 10 cm 2. Medida de la distancia máxima de 80cm 3. Sensor infrarrojo de proximidad 4. Salida analógica inversamente proporcional a la distancia 5. El sensor está Proporcional 6. Voltaje de alimentación operativo de 4,5 V a 5,5 V 7. Suministro de media actual de 30 Ma típico 8. Tiempo de respuesta de 38 ± 10 m/s. Funcionamiento Este sensor funciona a través de un diodo emisor y un diodo receptor, por el diodo emisor emite cierta cantidad de luz infrarroja la cual, tiene un alcance que según el tamaño del sensor y otros caracteres como, los materiales con los que está construido o la cantidad de tensión que se le suministra al momento de emplearlo. Descripción Este sensor dispone de un conector de 3 pines y proporciona un valor analógico (voltaje) según la distancia del objeto detectado. La salida proporciona 3,1V a 10cm hasta 0,4V a 80cm por lo que cualquier micro-controlador con una entrada ADC disponible puede fácilmente interpretar su señal sin necesidad de componentes externos.
  12. 12. Micro-controladores Un micro controlador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un micro controlador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada o salida. Componentes de Un Micro-controlador Memoria ROM (Memoria de sólo lectura) Memoria RAM (Memoria de acceso aleatorio) Líneas de entrada/salida (I/O) También llamados puertos Lógica de control Coordina la interacción entre los demás bloques Definición de Pin de un Micro-controlador Los pines del procesador se encargan de receptar los datos recibidos por los sensores u otras fuentes de señal de voltaje hacia el CPU del micro-controlador, en donde las señales son procesadas, luego se encargan de emitir los datos de salida para las diferentes funciones que se deseen hacer en el circuito.
  13. 13. Los micro controladores son el componente base para que funcione un sistema electrónico, lo explicaremos en un pequeño gráfico que resume lo antes mencionado. El micro-controlador que hemos utilizado en nuestro proyecto es el“PIC16F876-A” Los micro-controladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de datos; las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta, y los registros, es decir, los datos que el usuario maneja, así como registros especiales para el control de las diferentes funciones del micro-controlador. Se programan en Assembler y cada micro-controlador varía su conjunto de instrucciones de acuerdo a su fabricante y modelo. De acuerdo al número de instrucciones que el micro-controlador maneja se le denomina de arquitectura RISC (reducido) o CISC (complejo). Los micro-controladores poseen principalmente una ALU (Unidad Lógico Aritmética), memoria del programa, memoria de registros, y pines I/O (entrada y/0 salida). La ALU es la encargada de procesar los datos dependiendo de las instrucciones que se ejecuten (ADD, OR, AND), mientras que los pines son los que se encargan de comunicar al micro-controlador con el medio externo; la función de los pines puede ser de transmisión de datos, alimentación de corriente para l funcionamiento de este o pines de control especifico. Programador Universal para micro-controladores PICS (GTP-USB Lite-P). El GTP-USB Lite-P es una versión personalizada del famoso GTP-USB Lite el cual es resultado de la evolución de una serie de Programadores nacidos de la necesidad de disponer de una herramienta versátil, compacta y confiable. En nuestro aplicativo hemos utilizado el programador universal GTP-USB Lite-P el cual se ha implementado utilizado un PIC18F2550 programado con el firmware desarrollador por J1M. La unión de un zócalo ZIF universal de 40 pines y el software Winpic800 3.55G, con su capacidad de identificar los dispositivos conectados a él, genera un conjunto seguro que permite evitar errores con la ubicación del dispositivo en el zócalo ZIF y poder programar una amplia gama de Micro-controladores Pics y Memorias EEprom.
  14. 14. MARCO CONCEPTUAL Óptica La óptica es la rama de la física que analiza las características y las propiedades de la luz, estudiando cómo se comporta y se manifiesta. Luz infrarroja. La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Sensores Los sensores son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la variación de una magnitud físicas tales como temperatura, iluminación, movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea analógica o digital con la finalidad que sea susceptible a cuantificar y manipular. Sensores fotosensibles o fotoeléctricos. Un sensor fotoeléctrico es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz, su principio se basa en un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que capta o ve la luz generada por el emisor. Fotorresistencia LDR Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado foto resistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent-resistor o resistor dependiente de la luz. Sensores infrarrojos de presencia Un sensor de presencia infrarrojo es prácticamente lo mismo que un sensor infrarrojo reflexivo, la diferencia es que este está diseñado especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos, actuando en un espacio determinado emitiendo luz infrarroja que al chocar con un objeto se refleja y llega de nuevo a él, proporcionándole información necesaria para trabajar de la manera que se desee.
  15. 15. Sensor Infrarrojo de presencia SHARP 2YOA21. El sensor de distancia producidos por Sharp es una solución popular y relativamente baja para medir la distancia. El sensor puede ser usado también para medir la bondad de color (en forma muy limitada)”. Sensores infrarrojos refractarios o reflexivos Un sensor infrarrojo refractario es un dispositivo electrónico que permite la emisión de luz infrarroja la cual al ser emitida ante un objeto refractario recepta la luz reflejada de lo contrario por él circula la misma intensidad de corriente inicial Sensores infrarrojos reflexivos CNY70 El CNY70 es un sensor de infrarrojos de corto alcance basado en un emisor de luz infrarroja y un receptor, ambos apuntando en la misma dirección, y cuyo funcionamiento se basa en la capacidad de reflexión del objeto, y la detección del rayo reflectado por el receptor. Servo motor Los servos (HS-311) son un tipo especial de motores que se usan para construir articulaciones. Tienen un rango de giro limitado a 180 grados. Trucar los servos para convertirlos en motores de corriente continua normal, capaz de girar sin ninguna limitación. Movimiento En mecánica, el movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.
  16. 16. Luz El concepto luz se define como una onda electromagnética compuesta por fotones (partículas energizadas), cuya frecuencia y energía determinan la longitud de onda de un color que puede ser percibido por el ojo humano. El concepto es estudiado por la física, específicamente una ciencia a la que llaman óptica, que aborda el comportamiento, características y manifestaciones de la luz. Electrónica. La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. Sistemas Electrónicos. Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Se encargan de la aplicación de los circuitos electrónicos cuyo funcionamiento depende del flujo de cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para generar, recibir, transmitir y almacenar información. Tensión. Es la diferencia de potencial generada entre los extremos de un componente o dispositivo eléctrico. También podemos decir que es la energía capaz de poner en movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este parámetro es el voltio (V). Puede ser continua o alterna. Corriente eléctrica. Corriente eléctrica, es el movimiento o flujo de cargas eléctricas (electrones) a través de un conductor. Resistencias. Es la relación entre la diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor y la intensidad de corriente que por el circula, es una cantidad constante.
  17. 17. Capacitores electrolíticos Son componentes que guardan corriente dentro de sí mismos y están formados por dos placas metálicas separadas entre sí por una mínima distancia. Potenciómetros Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. . De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Circuitos eléctricos. Se denomina circuito electrónico a una serie de elementos o componentes eléctricos (tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes) o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas. Circuitos impresos. Es una superficie constituida por caminos o pistas de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente - a través de los caminos conductores, y sostener mecánicamente - por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Micro-controladores Un micro controlador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un micro controlador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: procesamiento, memoria y periféricos de entrada o salida.” unidad central de
  18. 18. Pin de un Micro-controlador El pin no es más que un conector soldado hecho de cobre o níquel, de modo que es completamente reemplazable si no lo soldamos a la baquelita o plana del PCB. Se puede decir que un micro-controlador es una computadora en miniatura, con sus puertos de entrada y salida y que cumple funciones o procesos determinados según sea su programación.
  19. 19. MARCO LEGAL El propósito de nuestro es fomentar el desarrollo de las empresas nacientes puesto que al inicio se hace muy difícil el contratar empleados ya que según el artículo: 34.- EI derecho a la seguridad social es un derecho irrenunciable de todas las personas, y será deber y responsabilidad primordial del Estado. La seguridad social se regirá por los principios de solidaridad, obligatoriedad, universalidad, equidad, eficiencia, subsidiaridad, suficiencia, transparencia y participación, para la atención de las necesidades individuales y colectivas. El Estado garantizará y hará efectivo el ejercicio pleno del derecho a la seguridad social, que incluye a las personas que realizan trabajo no remunerado en los hogares, actividades para el auto sustento en el campo, toda forma de trabajo autónomo y a quienes se encuentran en situación de desempleo. El cual tiene dificultad al momento de contratar empleados para realizar un trabajo,ya que esto conlleva a mayores egresos de la industria por lo cual con nuestro proyecto buscamos disminuir estos egresos y aumentar el nivel de producción y además se tendría una mejor manipulación de los productos
  20. 20. Capítulo III MARCO METODOLÓGICO De acuerdo al criterio se ha creído conveniente para desarrollar el proyecto integrador de saberes utilizar la investigación documental bibliográfica, la cual consiste en recolectar información de distintas fuentes como libros, revistas, internet, etc. para lo cual se ha utilizado la técnica de la lectura científica. Puesto que lo primero que realizamos en nuestro trabajo fue la recolección de información de distintas fuentes, siendo la primera el internet y la consulta con expertos .Además para saber si el proyecto era factible utilizamos la técnica de la encuesta la cual nos permitió saber si nuestro proyecto era funcional para la sociedad. Así mismo para la comprensión de cómo funcionan los sensores se realizó una lectura científica de varios libros de consulta que constan en nuestra bibliografía, la cual la empleamos especialmente en la comprensión de lo que significa un sensor, ateniéndose a su funcionamiento y características. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS A EMPLEAR Para poder desarrollar mejor la nuestro proyecto hemos utilizado varias técnicas que tienen que ver mucho en el campo de la investigación, las cuales permiten que nuestro proyecto sea más ordenado y de claro entendimiento.
  21. 21. Lectura científica Constituye un proceso que consiste en visualizar un escrito para similar el significado que este expresa. Por extensión, la lectura científica es un proceso que, mediante la visualización de contenidos científicos, permite que el lector los entienda y los incorpore a su conocimiento. Encuesta. La encuesta es una técnica destinada a obtener datos de varias personas cuyas opiniones impersonales interesan al investigador. Para ello, se utiliza un listado de preguntas escritas que se entregan a los sujetos, a fin de que las contesten igualmente por escrito. Ese listado se denomina cuestionario. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN  Fase Técnica DIAGNOSTICO Encuesta Instrumento Cuestionario, PLAN DE Selección del Investigar PROYECTO tema. sobre el problema. Planteamiento El de objetivos. documento digital. Investigación. Internet, libros de electrónica. Producto Tiempo Obtener información Tres días sobre la factibilidad de nuestro proyecto El tema del proyecto. 1 día. Objetivos generales y específicos. 2 días. Conocimientos básicos para elaboración diseño. 4 Diseño del Baquelita El esqueleto esqueleto del tornillos, prototipo. prototipo. llantas y cubierta de acrílico. Diseño del C++, visual Diseño del pcb. pcb. Basic. la del del 5 días. Búsqueda de Lista de Tener los materiales los materiales. necesarios para la materiales. elaboración del prototipo. 4 días 2 días días
  22. 22. Programación Ares. del micro controlador. Elaboración Baquelita, de la placa. estaño, cautín y taladro. Trucaje de Servomotor los servos destornillador motores. y cuchilla. Ensamblaje. Construcción. RESULTADOS  Verificación. El micro controlador 1dia. programado. La placa funcional. 4 días Motores trucados. 1 día. El esqueleto Estructura total del 4 días. y la placa. prototipo. Herramientas Prototipo construido. 1 mes de trabajo manual. Prototipo terminado. Comprobación funcionamiento prototipo. Plan de acción Actividades a Información realizar obtener a Medios de registro de información Encuestar Obtener datos Texto impreso sobre la factibilidad y texto digital que tendría nuestro proyecto y el contrato de empleados. Investigación La posible solución Texto digital. de la a la problemática. problemática. Recursos Planteamiento de objetivos Computadora. Investigación para elaboración El propósito proyecto. del Texto digital. del del 4 día Fecha de inicio y culminación Banco de Inicio: 4 de preguntas, noviembre de 2013 Noticias de la Culminación: 8 de contratación noviembre de 2013 laboral Internet y TV. Inicio: 9 de noviembre de 2013 Culminación: 9 de noviembre de 2013. Inicio: 12 de noviembre de 2013. Culminación: 13 de noviembre de 2013. Conocimientos Documentos Internet y libros Inicio: 15 de básicos para la digitales y de electrónica. noviembre de 2013 elaboración del cuaderno de Culminación: 26 de
  23. 23. del prototipo Armar esqueleto. Utilizar programa diseño. prototipo. apuntes. el La estructura del Documento. esqueleto. el El diseño virtual. de Compra de Materiales materiales. disponibles. Digital. Partes y Documento funcionamiento del (texto) vehículo Impresión del diseño de la placa sobe la baquelita y montaje. Instalación de los micros componentes en el pcb. Placa lista y el Fotografías. montaje de dispositivos electrónicos. La estructura del Hoja y lápiz. pcb. Desarmar el Que el motor gire Fotografía. servo motor. más de 360°. Servo batería Motor y Fotografías. La estructura Fotografías. completa del prototipo. Comprobación Funcionamiento de del prototipo. funcionamient o de cada sensor. Hojas y lápiz. Programas diseño. Lista de Dinero. materiales. Asistencia técnica Comprobación del movimiento del servo motor Unir las partes. noviembre de 2013 Inicio: 27 de noviembre de 2013. Culminación: 2 de diciembre de 2013 de Inicio: 5 de diciembre de 2013 Culminación: 9 de diciembre de 2013 Inicio: 9 de diciembre de 2013 Culminación: 10 de diciembre de 2013 Tiempo de Inicio: 9 de aprendizaje diciembre del 2013 Culminación: 10 de diciembre del 2013 Plancha, papel Inicio: 11 de termo sensible diciembre de 2013 y sulfato férrico, Culminación: 11 de estaño y cautín. diciembre de 2013 Estaño y cautín Inicio: 12 de y tijera. diciembre de 2013 Culminación: 14 de diciembre de 2013 Desarmador Inicio: 16 de cuchilla y servo diciembre de 2013 motor. Culminación: 16 de diciembre de 2013 Cables de Inicio: 17 de energía diciembre de 2013 Culminación: 21 de diciembre de 2013 Piezas del Inicio: 22 de prototipo y diciembre de 2013 herramientas Culminación: 23 de diciembre de 2013 Documentos Multímetro, digitales y pista de fotografías. seguimiento obstaculizada y observación. Inicio: 4 de enero de 2014 Culminación: 4 de enero de 2014
  24. 24.  MATRIZ DEL PLAN DE TRABAJO Fase /Actividad 1: diagnostico Competencia a desarrollar: ______________________ Estrategia de Actividad/ Ejes Recursos aprendizaje tarea trasversal es Entrevista. Buscar Banco de información Introducció preguntas, . n al Noticias de comunicac la ión contratación científica laboral Fase /Actividad 2: Plan de proyecto. Competencia a desarrollar: Estrategia de Actividad/ Ejes aprendizaje tarea trasversale s Selección del Investigar tema. sobre el Habilidades problema. del pensamient o Responsa bles Tiempo y Fechas Robín Ramos. Inicio: 4 de noviembre de 2013 Culminación: 8 de noviembre de 2013 Recursos Respons ables El tema del Carlos proyecto Guerrero Planteamiento de El documento Objetivos Pedro objetivos. digital. Introducción generales y Carvajal al específicos. conocimient o científico Investigación. Obtener conocimiento s básicos para la elaboración del prototipo. Organizació n del aprendizaje Internet y Robín libros de Ramos electrónica. Tiempo Fechas y Inicio: 9 de noviembre de 2013 Culminación: 9 de noviembre de 2013. Inicio: 12 de noviembre de 2013. Culminación: 13 de noviembre de 2013. Inicio: 15 de noviembre de 2013 Culminación: 26 de noviembre de 2013
  25. 25. Diseño esqueleto prototipo. Diseño. del Baquelita del tornillos, llantas y cubierta de acrílico. Diseñar placa. la Búsqueda de los Buscar materiales. materiales disponibles. Matemática s Unir las partes del prototipo. Jordy Hernánde z Programas de diseño. Jordy Hernánde z Pedro Carvajal Plancha, papel termo sensible y sulfato férrico, estaño y cautín. Piezas del prototipo y herramienta s. David morocho Habilidades del pensamient o Elaboración de la Impresión de Química placa. la placa. Construcción. El esqueleto del prototipo. Dinero. Matemáticas Carlos guerrero Fase /Actividad 3: Resultados. Competencia a desarrollar: ______________________ Estrategia de Actividad/ Ejes Recursos Responsa aprendizaje tarea trasver bles sales Inicio: 27 de noviembre de 2013. Culminación: 2 de diciembre de 2013 Inicio: 5 de noviembre de 2013 Culminación: 9 de noviembre de 2013 Inicio: 9 de diciembre de 2013 Culminación: 10 de diciembre de 2013 Inicio: 12 de diciembre de 2013 Culminación: 14 de diciembre de 2013 Inicio: 10 de diciembre de 2013 Culminación: 21 de diciembre de 2013 Tiempo y Fechas
  26. 26. Observación.  El funcionamient Introduc o del prototipo. ción al conoci miento científic o Pista de David seguimiento morocho obstaculiza da y observación . Inicio: 6 de enero de 2014 Culminación: 9 de enero de 2014 TIEMPO ESTIMADO DEL PROYECTO Matriz de control del Proyecto: Fase/ Act. 1 Descripción Realizar encuesta. 2 Elaboración del proyecto. 3 Resultados del proyecto. Elaborado por Programación Semanal 1 la X 2 3 4 5 Responsable 6 7 8 9 10 Robín Ramos. X X X X X X X Firma: Jordy Hernández David morocho Fecha: Tiempo y fecha
  27. 27. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS: La técnica que hemos utilizado para recolectar datos sobre la aplicación de nuestro proyecto es la encuesta, la cual la hemos realizado en distintas personas que forman parte de industrias. Se ha encuestado de 40 personas de la ciudad de Riobamba: Encuesta 1.- ¿Conoce usted sobre robótica? SI…….. NO…….. 2.- ¿Ha tenido problemas al momento de contratar empleados? SI……. NO……... 3.- ¿Estaría usted de acuerdo en que un robot reemplace a un humano en un trabajo forzado? SI……. NO……... 4.- ¿Conoce usted cómo funcionan los sensores de presencia? SI……. NO……... 5.- ¿Le interesaría utilizar vehículos de carga automatizado en su empresa? SI……. NO……... 6.- ¿Estaría dispuesto a invertir en la compra de vehículos de carga para su empresa? SI……. NO……... 7.- ¿Le interesaría aumentar el nivel de producción de su empresa implementando maquinaria robótica? SI……. NO……... 8.- ¿Creería usted que implementando esta máquina en su empresa reduciría la inversión en contratar personal y tendría un trabajo más técnico y seguro? SI……. NO……..
  28. 28. TÉCNICA DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS: Mediante la encuesta que se ha realizado a 40 personas de la ciudad de Riobamba se obtuvieron los siguientes resultados: PREGUNTA N° 1: - ¿Conoce usted sobre robótica? 24% SI 76% NO Conclusión: Un 85 % de las personas desconocen sobre el tema de robótica su funcionamiento y su manejo. PREGUNTA N° 2: ¿Ha tenido problemas al momento de contratar empleados? 32% SI 68% NO Conclusión: De los propietarios de las pequeñas industrias que se ha encuestado la mayoría si tienen problemas al momento de contratar empleados, puesto a que tendría más egresos económicos.
  29. 29. PREGUNTA N° 3: ¿Estaría usted de acuerdo en que un robot reemplace a un humano en un trabajo forzado? 12% SI 88% NO Conclusión: La mayoría de personas a la cual se les realizo la encuestan están de acuerdo en que un robot reemplace a una persona en un trabajo forzado. PREGUNTA N° 4: ¿conoce usted cómo funcionan los sensores de presencia? 4% SI 96% NO Conclusión: Un 96% de las personas que se ha encuestado no tienen conocimientos sobre lo que es un sensor de presencia y su funcionamiento.
  30. 30. PREGUNTA N° 5: ¿Le interesaría utilizar vehículos de carga automatizados en su empresa? 44% SI 56% NO Conclusión: Aproximadamente la mitad de personas si están de acuerdo en utilizar vehículos de carga automatizados en su empresa para tener una mejor producción, amenorando costos. PREGUNTA N° 6: ¿Estaría dispuesto a invertir en la compra de este tipo de vehículo de carga para su empresa? 40% 60% SI NO Conclusión: Se ha obtenido un porcentaje de 40% de las personas no están de acuerdo, ya que muchas personas desconocen de su funcionamiento y su mantenimiento, mientras que el 60% personas están de acuerdo en la compra de estos vehículos para aumentar su producción.
  31. 31. PREGUNTA N° 7: ¿Le interesaría aumentar el nivel de producción de su empresa implementando maquinaria robótica? 8% SI 92% NO Conclusión: De las 40 personas que se ha encuestado un 92% de los propietarios de las pequeñas industrias están interesados en aumentar el nivel de producción en sus industrias utilizando este tipo de maquinaria. PREGUNTA N° 8: ¿Creería usted que implementando esta máquina en su empresa reduciría la inversión en contratar personal y tendría un trabajo más técnico y seguro? 12% SI 88% NO Conclusión: El 92% de las personas si suponen que implementando esta maquinaria en la industria reduciría la inversión en la contratación trabajadores y tendría una mejor producción.
  32. 32. RESULTADO FINAL DE LA ENCUESTA RESULTADO FINAL 31% SI 69% NO CONCLUSIÓN En la encuesta que se ha realizado apersonas y propietarios de pequeñas empresas tuvimos un resultado de un 69% que conocen y están de acuerdo en emplear maquinaria automatizada en sus empresas para poder mejorar su producción y economizar en la contratación de empleados; y un 31% que desconocen del tema y por lo tanto no están de acuerdo en implementar maquinaria automatizada en sus empresas.
  33. 33. CAPITULO IV PROPUESTA DEL PROYECTO ESTUDIO DIAGNOSTICO La contratación laboral es muy complicada para la pequeña industria, en ocasiones se necesita trabajadores que solo ayuden a cargar y descargar los productos, herramientas, entre otras cosas, pero son trabajadores que no tienen que trabajar horas obligatorias establecidas por la ley por lo tanto no es necesario asegurarlos o darles los beneficios como las personas que trabaja la jornada laboral obligatoria, y si se los aseguraría esto implicaría pagos que no son necesarios, esto no ayudaría al crecimiento del de la pequeña industria. Con este conocimiento y las encuestas realizadas podemos desarrollar un vehículo el cual su costo y mantenimiento seria bajo en comparación al costo de contratación de un trabajador. FACTIBILIDAD Este dispositivo está hecho a escala para demostrar su funcionamiento y desarrollo. Los circuitos pueden ser implementados en una estructura de más proporción. Los elementos utilizados de fácil acceso. También se necesitan conocimientos de electrónica y como programar los PICs con el programa PROTEUS. Aunque el dispositivo necesitara mantenimiento la reparación no es muy costosa pero eso depende si son elementos electrónicos o mecánicos aunque no debería variar mucho.
  34. 34. DISEÑO DE LA PROPUESTA Vista lateral Vista superior Vista frontal
  35. 35. CÁLCULOS Los cálculos que se han realizado en nuestro proyecto fue para calcular la velocidad con la cual se mueve nuestro prototipo. Para calcular la velocidad de nuestro prototipo medimos 0.8 metros de distancia para que se mueva el vehículo y medimos el tiempo el que se demoró en recorrer esa distancia el cual fue de 7 segundos. V = e/t V =0.8 m/7s V= 0,114 m/s Mediante esos cálculos hemos llegado a que nuestro prototipo se mueve a 0.114m/s. MATERIALES Nombre Servo motores (hitec HS-311) Microcontrolador (PIC16F876A) Resistencias Condensador electrónico Condensadores cerámicos Sensores de luz (LDR) Focos leds Rueda loca Baterías de 9V Broches para baterías Regleta o peineta Amplificador operacional Sensores infrarrojos(V64 CNY 07948) Chicharra Cantidad 2 1 16-17 1 3 3 3 1 4 2 1 1 2 1 Precio $42 $4.12 $0.80 $0.25 $0.75 $3.90 $0.60 $0.75 $8 $0.40 $0.90 $3.70 $3.50 $1 Sensor de presencia (20com de alcance6P 2Y 12) Baquelita perforada (7 x8 )cm Baquelita no perforada con recubrimiento de cobre Switch Velcro Cubierta de acrílico Cartulina negra Cables de robótica Potenciómetros (WS03) Cristal( R080 BTA 7D) Ruedas de 11cm de diámetro 5.5 de espesor Sujetadores transistores 1 1 1 $20 $ 1.50 $2.30 2 1 tira de 20 cm 1 1 3 metros 4 1 2 3 3 TOTAL $3 $0.50 $10 $0.10 $3 $8 $0.70 $0 $0.15 $1.35 127.52
  36. 36. Luego de ponernos de acuerdo con el tema, y con lo que queríamos realizar como proyecto para nuestro proyecto, se empezó a seleccionar los materiales que necesitábamos para llevar a cabo la construcción del proyecto. Unos pocos de estos materiales no fueron de fácil acceso para lo cual pedimos ayuda un profesional en la materia de electrónica. Uno de estos materiales fue el Sensor de presencia Sharp 2Y0A21 F 08 ya que es un sensor que escasea en el mercado eléctrico y tuvimos que conseguirlo desde Cuenca, para luego ver sus características y poder establecer las tres funciones de nuestro vehículo. Otros como los servomotores HITEC-311 fueron adquiridos con mayor facilidad, pero con un costo elevado por cada uno; estos también debían ser programados por nosotros mediante el proceso del trucaje de servos.
  37. 37. Entre otros materiales utilizados tenemos: El acrílico, también conocido como PMMA que es una fibra o material plástico que se obtiene por polimerización del ácido acrílico tuvo un poco de complejidad porque se necesitaba darle la respectiva forma de acuerdo al modelo. Baquelita, sustancia plástica totalmente sintética, en donde fue impreso el circuito y realizado el esqueleto del vehículo. Dentro del circuito impreso el principal elemento utilizado fue el microchip modelo PIC16F876-A, creado por Microchip TechnologyInc, pues estos presentan mayor facilidad para ser programados. Los sensores que constituyen la razón del funcionamiento de nuestro vehículo, éstos son: Sensores infrarrojos reflexivos (V69 CNY70 948) Sensor de presencia de 20 cm de alcance (SHARP 2Y0A21 F 08) Sensor de luz o Fotorresistencia LDR (Light-Depender-Resistor. Para programar el microchip utilizamos el programa de computadora llamado Proteus, que es una compilación de programas de diseño y simulación electrónica, desarrollado por LabcenterElectronics, que consta de los dos programas principales: Ares e Isis. También herramientas como taladros, para hacer perforaciones en donde se requería; sierras, para cortar la baquelita y demás piezas rígidas; limas, para pulir los bordes; pistola de silicona, para pegar algunas piezas y cables; pistola de calor, utilizada para calentar el plástico (acrílico) y así facilitar su manipulación; impresora de láser, para imprimir el circuito sobre un papel termo sensible; percloruro de hierro, para quitar el cobre de la baquelita que no se utiliza; cautín y alambre de estaño, para soldar cada elemento que se colocó en la baquelita así también como resistencias, capacitores, potenciómetros y demás partes electrónicas que van en la placa.
  38. 38. APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA PROPUESTA Posibles formas de aplicación de nuestro prototipo. 1. Como medio de carga de material de un lugar a otro en la fábrica sin la necesidad de un conductor mediante una línea negra en el piso reconocida por los sensores infrarrojos. 2. El obrero o trabajador puede hacer que el vehículo llegue hasta su ubicación apuntando un láser a los sensores fotoeléctricos haciendo que el vehículo se dirija a su posición llevando material consigo evitando que el obrero vaya por él. Cabe recalcar que esto funcionaria en una dirección recta hacia el vehículo. 3. El vehículo podría ser utilizado en una pequeña industria, con muchos bienes muebles ya que sus sensores infrarrojos de presencia no permiten que choque con algún cuerpo. 4. Los sensores empleados en nuestro prototipo también pueden ser utilizados en otras máquinas como aspiradoras eléctricas ya que con el sensor sensor infrarrojo reflexivo CNY70, también en el bastón que utilizan las personas que carecen de la visión ya que el sensor de presencia Sharp 2Y0A21 F 08, o añadirle el sensor Fotorresistencia LDR (Light-Depender-Resistor) a objetos y con eso podremos encontrarlos en la oscuridad por medio de una linterna.
  39. 39. PROCEDIMIENTO Para la construcción del proyecto los miembros que conformamos el grupo debimos ponernos de acuerdo a un horario ya que se nos dificultó el trabajo por clases que recibimos así también como cursos en academias y demás ocupaciones. Así mismo por ser esta una rama que no es tan avanzada en nuestro país, concurrimos a la ayuda y supervisión de expertos en el tema, estas personas que nos supervisaron fueron los Ingenieros Electrónicos Ricardo Quinche y Carlos Quinche en su local llamado Mega chip ubicado en la Av. Manuel A. Aguirre y Colón 17-50 Una vez contando con todos los materiales iniciamos a hacer un modelo o plano previo del aspecto del cómo se iba a construir el robot. Primero empezamos con la plataforma donde se ubican los servomotores y los circuitos impresos, para esto utilizamos una placa de baquelita a la cual le dimos forma con la ayuda de una estilete y una regla, para unir el esqueleto de baquelita utilizamos el taladro para hacer orificios en las partes a unir y las unimos con tornillos y tuercas. Luego de esto empezamos a diseñar el circuito impreso en la computadora mediante el programa PROTEUS. Este diseño una vez acabado se lo imprime con una impresora a laser en una película plástica autoadhesiva o papel termo sensible especial para los circuitos, el cual se lo estampó sobre la placa con la ayuda de una plancha eléctrica quedando ya la placa con las líneas de los circuitos y las líneas que sobran. Utilizamos el percloruro de hierro, lo disolvimos en agua según las instrucciones de uso, sumergimos la placa en dicha solución, bañándola hasta que el cobre sobrante llegue a corroerse y por tanto disolverse, y así no tener complicaciones en el funcionamiento. Utilizando un taladro con una broca de 1mm de diámetro hicimos perforación de la placa de baquelita en cada punto que se necesitaba para luego ensamblar cada una de las partes del PCB, teniendo cuidado en no perforar otras partes que no han sido señaladas.
  40. 40. Comprobamos que la placa funcione perfectamente con la ayuda de un galvanómetro, para percatarnos que las conexiones de la placa no estén interrumpidas por cobre sobrante, esto lo hicimos teniendo en cuenta en que la corriente circule libremente por cada circuito. Tuvimos inconvenientes ya que olvidamos diseñar un circuito en la placa y tuvimos que hacer unos saltos en la misma o también llamados jumper que son conexiones de cable que sobrepasan el nivel de cobre de la placa para esquivar circuitos muy delgados que se encuentran cruzados entre sí. Después ensamblamos los circuitos a la plataforma, ahí mismo colocamos baterías y otras conexiones. Una vez realizado todo esto procedimos a programar el micro-controlador y el circuito en sí para que el robot pueda funcionar mediante cada sensor. Esto lo hicimos con el programa PROTEUS en el cual programamos el PIC para que reconozca las variaciones de voltaje de entrada y pueda manipularlas dando respuestas de salida para poder mover los servos respectivamente con dicha variación. Realizamos pruebas para comprobar su funcionamiento tanto en lo referente a la programación como en la parte mecánica del mismo, aquí se nos presentó un problema en el servo de la llanta derecha el cual no oscilaba paralelamente con la llanta izquierda, para lo cual tuvimos que desarmar el servo y encontramos que un pedazo de silicona que sobró en el trucaje del mismo estaba dificultando el movimiento de un engranaje. Al Final pudimos resolver el problema, funcionando adecuadamente nuestro vehículo.
  41. 41. CONCLUSIONES: Mediante los procesos y materiales mencionados anteriormente en este proyecto, se ha logra la correcta construcción del vehículo de carga automatizado, el cual tuvo un costo de aproximado de 130 dólares y ha funcionado correctamente cumpliendo con todas sus funciones. Al momento en que los sensores perciben un cambio físico en la naturaleza, se encargan de transformarlos a una señal eléctrica la cual es enviada al micro controlador, ya que este fue programado previamente, para que al momento de recibir señales de los sensores, ordenar que tipo de movimiento deben de realizar los servo motores. Los sensores son de gran utilidad ya que al momento de ocurrir un cambio físico ellos lo perciben con gran precisión y rapidez, lo cual hace que el funcionamiento del vehículo sea óptimo. Mediante los cálculos realizados anteriormente se ha demostrado que la velocidad con la cual se mueve el vehículo es de 0.114 m/s
  42. 42. RECOMENDACIONES Si se va a implementar este robot a mayor escala en una empresa se recomienda implementar tres o más sensores fotosensibles en la parte superior a manera de círculo para que sea donde sea que se encuentre el operador pueda guiar el vehículo hacia el en una distancia considerable y en un entorno plano dentro de la fábrica. En otras palabras aumentar el rango de visibilidad del robot con respecto al operador. Aplicando este proyecto en una industria se podría implementar un micro controlador de mayor capacidad, para que así se pueda introducir más datos y que este pueda realizar otras funciones que también puedan ayudar en el perfecto funcionamiento de este. La parte electrónica de los circuitos se puede mejorar también utilizando piezas electrónicas de alta calidad, las cuales duraran por más tiempo ya que cambiar cualquier pieza del circuito es muy complicado y las aberraciones de cualquier pieza del circuito puede traer muchos daños. Para la posible aplicación de este vehículo en alguna industria se debería implementar motores con mayor potencia para que así pueda realizar mejor los trabajos que le sean designados.
  43. 43. BIBLIOGRAFÍA: Álvarez, A. (2004). Recuperado el Miércoles de Noviembre de 2013, de http://clubensayos.com/Tecnolog%C3%ADa/Fotoresistencia/1404532.html Fernández, F. (2004). Recuperado el Lunes de noviembre de 2013, de http://www.monografias.com/trabajos16/componenteselectronicos/componenteselectro nicos.shtml Hazael, I. (2005). Recuperado el Martes de Noviembre de 2013, de http://www.monografias.com/trabajos-ppt/tutorial-isis-proteus/tutorial-isisproteus.shtml Ramírez, Y. (2006). Recuperado el Jueves de Noviembre de 2013, de http://www.monografias.com/trabajos60/servo-motores/servo-motores.shtml Rodríguez, C. (2006). Recuperado el Sábado de Noviembre de 2013, de http://www.monografias.com/trabajos38/electronica-basica/electronica-basica.shtml Toledo, L. S. (2005). Recuperado el Miércoles de Noviembre de 2013, de http://www.monografias.com/trabajos34/microcontroladoresgenericos/microcontrolador es-genericos.shtml ZAMBRANO, F. (2001). Recuperado el Lunes de Diciembre de 2013, de http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esotecnologia/quincena11/4quincena1 1_contenidos_1a.htm
  44. 44. ANEXOS Utilizando percloruro de hierro para la elaboración del PCB de la placa Tomando medidas para hacer el esqueleto de la vaquilita Diagrama del PCB dibujado en Ares Tucando los servos
  45. 45. Soldando los sensores a la placa Perforando la placa del PCB Placa con sus respectivos servos Ensamblando las partes de servo motor
  46. 46. Colocando la llanta trasera. Realizando la comprobacion de la velocidad con la cual se mueve el prototipo Realizando las encuestas en una ferretería
  47. 47. Haciendo las encuestas en un taller de venta de accesorios de carpintería Haciendo las encuestas en una ferretería

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