Robótica en la escuela El robot (hardware)

Nombre y Apellido: Maximiliano Garialdi Tema: El Robot (Hardware) - Tipo - Características - Funcionamiento – Fotos - Descripción – Diseño Mail: [email protected] DNI: 39.483.809

Robots Existen varios tipos de robots según su arquitectura y función, algunos con ruedas o patas, parecidos a animales o a humanos y otros cumplen una función industrial, estos se diferencian en cuatro tipos:

Robot Asimo de Honda http://2.bp.blogspot.com/-J0upauGFX84/T1dIFl4S3TI/AAAAAAAADiQ/V81U0Df4AAY/s1600/asimo-robothonda.jpg

Perro Robot AIBO de Sony (Artificial Intelligence roBOt) http://realitypod.com/wp-content/uploads/2010/06/aibo.jpg

Robot industrial http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Automation_of_foundry_with_robot.jp g

Robot araña http://polomercosur.org/festival/wp-content/uploads/2011/10/robots1.jpg Androides: Robots parecidos a humanos, estos robots no están desarrollados por completo y se utilizan para experimentar, uno de sus aspectos a mejorar es el equilibrio ya que cuentan con 2 pies. Móviles: Son robots que pueden desplazarse por medio de ruedas. Dentro de los robots móviles se separan en 2 tipos, por un lado los robots que utilizan servos mecanismos y por otro lado los que utilizan motores de corriente continua (DC) o motores de corriente alterna (AC). Zoomórficos: Imitan a los animales. Poliarticulados: Se utilizan para mover elementos de mucho cuidado. http://es.wikipedia.org/wiki/Robot (En wikipedia encontré mucha información acerca de robots y los tipos que hay)

Robot Múltiplo N6 Nosotros tenemos en la escuela un robot móvil, el múltiplo N6 es fabricado por la empresa Robotgroup, tiene un tamaño de (130 x 130 x 120 mm) se utiliza en laboratorios y permite agregarle sensores u otros accesorios que no siempre caben en robots de este tamaño. Es un robot muy fácil de programar y tanto el software como sus planos son de libre distribución. Ya que permite una excelente plataforma de experimentación es muy usado en ámbitos educativos. Para percibir el entorno por donde se desplaza, el DuinoBot cuenta con sensores, dos sensores reflexivos, y uno ultrasónico. Los reflexivos emiten luz infrarroja y detectando cambios de contraste sobre la superficie claras y oscuras. Esto te permite programar el robot para que siga una línea o detecte un borde, entre otras cosas. El sensor ultrasónico puede detectar objetos a distancia, con precisión de centímetros. Estos sensores, los motores y un buzzer se conectan a la placa Arduino, con un micro controlador programable ATmega32U4. El robot cuenta con algunos conectores libres para agregar sensores adicionales, como sensores ópticos, sensores de luz, o sensores para controlarlo por medio de control remoto, WiFi, etc. En el robot Multiplo N6 los programas se escriben en la interfaz del programa Arduino o Minibloq, luego son compilados y después se pasan al robot por medio de un cable USB.

Datos técnicos de la placa DuinoBot 1.2 Micro controlador Atmel AVR ATMega 32U4 - 14 – 16 MIPS @ 16 MHz

Procesador

32 KB de memoria Flash (programa) automodificable. 2,5 KB de memoria SRAM, 1KB de EEPROM 5 Timers, conversor A/D 10bits (12 canales multiplexados), controlador analógico, 31 fuentes de interrupción, puertos SPI, 2WI, USART, JTAG. USB 2.0 / Compatible con Arduino.

Reductores Planetarios Salidas Motores

I/O

Puerto serie (USART) TTL para conexión de módulos de comunicaciones multiplo. Doble puente H MOSFET de alto rendimiento para motores de 2.5 a 13.5 V, corriente promedio de 1.2 A y pico de 3.2 A. 6 entradas para sensores analógicos de 10 bits, con ficha estándar para los sensores Multiplo. Cada entrada es además configurable como salida digital de 40 mA (200 mA como máximo entre todos los pones). Más entradas y salidas disponibles en los conectores estándar Arduino. El procesador tiene también UART y buses 12c y SPI por hardware. Buzzer que permite la generación de tonos a diferentes frecuencias. LED de usuario.

Controlador DuinoBot

LED indicador de 5V (Alimentación lógica).

Interfaz de Usuario

LED indicador de alimentación de motores (6V / 7V). 4 LEDs indicadores de sentido de giro de los motores. Pulsador de Reset. Pulsador de Usuario/Run.

Alimentación

Sistema de Alimentación que puede entregar hasta 12 V a partir de 3 pilas AA (o cualquier celda de 3.6 V, ya sea de NIMH o Li-Ion). Además eleva la tensión de la lógica permitiendo la conexión de todo tipo de sensores estándar y otros accesorios Multiplo de 5V. Compatible con Arduino.

Software

Puede ser programado de forma nativa stand-alone en C/C++, Bitlash y otros lenguajes de alto nivel. También puede ser utilizado en modo remoto desde lenguajes que corran en la PC

Estructura Física Ampliación Multiplo N6

Piezas estructurales Multiplo. Anclaje estándar para acoplarle Shields Arduino-compatibles (como los Shields WiFi, Ethernet, ZiqBee, motores extra, etc)

Cable de Motores

Alimentación Ruedas Motores Acrílico Perforado

Rueda Giratoria

Cables de los Sensores

Placa Arduino

Sensor Infrarrojo

Sensores Este tipo de robots cuentan con una gran cantidad de sensores que le podemos agregar para hacer nuestro robot más funcional y que se adapte a nuestras necesidades, estos son algunos ejemplos de estos sensores: Sensor de Ultrasonido

El sensor de ultrasonido es un detector de proximidad que detectan distancias de hasta 8 metros, emite un sonido y mide el tiempo que tarda la señal el regresar, el sensor recibe el eco producido y lo transforma en señales eléctricas. Estos sensores pueden detectar cualquier forma, objeto o color y diferentes materiales.

Sensor de Imagen

El sensor de imagen es el elemento de una cámara fotográfica que utiliza el sensor de imagen de Omnivision OV760. Es ideal para proyectos que requieren buena resolución y a la vez sea funcional. Las imágenes capturadas se almacenan en la memoria FIFO, mientras que la CPU externa las recupera a la mayor velocidad que sea posible. Características del sensor Omnivision OV7670 Resolución de 640x480 pixeles (VGA). Hasta 30 fps para resolución VGA. Formatos de salida (8 bits) YUV/YCbCr 4:2:2 RGB 565/555/444 GRB 4:2:2 Modo de escaneo progresivo. Interfaz de control mediante SCCB

Sensor de Humedad

Los sensores de humedad se utilizan para medir la humedad del suelo, basta con introducirlo en el suelo para poder tomar la lectura. Se utiliza en lugares como invernaderos, campos, jardines, etc. Características Voltaje de operación 5 V CD Precisión Compatible con ARDUINO Interface 4 pins DAVG Bajo consumo de energía

Sensor de Pulso Cardiaco

El sensor de pulso cardiaco cuenta con un clip para colocarlo en el dedo y poder medir el pulso cardiaco. Características Alimentación 5 V Interfaz de 3 pines: +,-, y señal.

Sensor de Gas Sensor de gas Mq-2, este sensor cuenta con un sensor gas MQ-2, este se puede utilizar para detectar fugas de gas en cualquier lugar. Puede detectar LPG, isobutano, metano, alcohol, hidrogeno, humo, entre otros. Características Voltaje de operación 5 V CD Compatible con ARDUINO Sencilla interface de 3 pines

Sensor de Color

El Sensor de color, es un módulo que cuenta con el sensor TCS3414. Estos sensores están diseñados para capturar con precisión el color (crominancia) y la intensidad (luminancia) de la luz ambiente y proporciona una salida digital de 16 bits de resolución. Características Sensor TCS230 3V-5V Con 4 leds en cada esquina los cuales puedes controlar para una mejor iluminación Funciona convirtiendo los colores RGBW enviando a las salidas la frecuencia. Medidas 23 mm X 30 mm

Sensor de Vibración y Golpes

Este es un módulo con una interfaz de tres pines y tiene un resorte que puede captar pequeñas vibraciones que pueden ser causadas por movimientos o golpes. Características Voltaje de operación 3-5 V CD Ejemplo Arduino Interfase de 3 pins Sensor de Alcohol

Este es el sensor de Alcohol MQ-3, detecta la concentración de alcohol en el aire utilizando una entrada analógica al microcontrolador y funciona con 6 pines aunque comúnmente utiliza solo 4, este sensor se puede ver comúnmente en los Alcoholímetros. Características Voltaje de operación 5 V CD. Interfase de 4 pins: +, -, salida analógica y salida nivel TTL. Hoja de Datos

Módulo Reloj en tiempo real

Este es el DS1307 un reloj de tiempo real de Dallas Semiconductors, este modulo compatible con Arduino viene totalmente ensamblado y listo para funcionar, incluye una batería tipo botón de litio, que puede soportar al reloj por un mínimo de 9 años sin la alimentación de 5Volts. La comunicación del modulo es vía el protocolo I2C. Características Interface: I2C dos alambres Resolución: Horas : Minutos : Segundos : AM/PM Calendario: Dia, Mes, Fecha-Año Compensación por año bisiesto: Si Calendario completo hasta el año 2100 Batería de respaldo incluida Pin de salida de 1Hz 56 bytes de memoria de usuario disponibles Tamaño: 25x35x7 mm Peso: 7 gramos Sensor de Brujula digital

Con el HMC5883L de Honeywell abordo de el módulo, es un excelente complemento para los proyectos que requieren de un acelerómetro. Es ideal para aplicaciones dónde es necesario tener una referencia de localización como es norte,sur, este, óeste y grados de inclinación. Características Sensor HMC5883L 3V-5V Funciona mediante una sencilla interfáz I2C Cuenta con una resolución de 5 mili gauss

Estos fueron solo algunos de los tantos sensores que podemos encontrar compatibles con Arduino ademas de estos, otros ejemplos pueden ser el sensor de corriente, lector de huellas digitales, sensor de movimientos, sensor de sonidos, seguidor de lineas, sensor magnético, entre otros.