Brazo robot

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CONSTRUCION DE UN BRAZO ROBÓTICO
E INTERFACE DE CONTROL PARA UN SISTEMA EMPOTRADO BASADO EN EL SISTEMA OPERATIVO RTEMS
AUTOR: ROBERTO RICA GUTIÉRREZ TUTOR: JUAN ZAMORANO FLORES D.A.T.S.I. Facultad de Informática Universidad Politécnica de Madrid MARZO, 2002

Objetivos
• Definir el entorno de desarrollo • Construcción del hardware • Diseño y programación del software de

control •Aplicación de demostración • Conclusiones y líneas futuras

Sistema Operativo RTEMS


• • •



Real Time Executive for • Multiprocesor Systems = Sistema operativo de tiempo real para sistemas multiprocesador. Se puede utilizar con los leguajes C/POSIX o Ada. Disponible para una amplia variedad de familias de procesadores. Prácticamente todo el sistema está escrito en lenguaje de alto nivel =>fácil de adaptar a nuevas familias de procesadores Herramientas abiertas: GNAT, GCC, GDB...

Características principales:
– Capacidad multitarea. – Sistemas multiprocesador homogeneos y heterogeneos. – Planificación basada en prioridades y expulsión. – Comunicación y sincronización de hilos. – Gestor de interrupciones. – Gestión de memoria dinámica. – Alto nivel de configuración por el usuario. –Cumple con el estándar POSIX.

Entorno de desarrollo
• Sistema empotrado = Sistema informático integrado en el •

• •



aparato que controla. Sistema de tiempo real = Sistema en el que para que una aplicación sea correcta, debe entregar sus resultados dentro de un intervalo de tiempo. Lenguaje de programación C + Estándar POSIX Sistema de desarrollo cruzado = La creación del programaejecutable no se realiza en el mismo sistema que luego la ejecutará. Sistema Operativo de Tiempo Real RTEMS

Hardware
• Host: PC con GNU Linux y Windows 95 • Target: PC con tarjeta de E/S digitales • Brazo: Kit de brazo robótico Fischertechnik • Interfaz entre Brazo y Target: tarjeta propia

de control de motores y alimentación.

HOST
• Ordenador de propósito general PII400Mhz,

128 MbRAM, 4Gb HD. • Windows 95 para documentación y conexiones a Internet. • LINUX para alojar el sistema de desarrollo cruzado.

Host

Target

P. Potencia

Sistema Físico

Linux RTEMS
Herramientas GNU

• E/S Digitales

• Entradas TTL.

• Brazo robótico

• Soportado por RTEMS

----------------Windows Office Acceso a internet ...

• Salidas de potencia. • Fuente de alimentación. TARGET
• Sistema informático integrado en el aparato

final al que controla. • Ejecuta el programa desarrollado en el Host.
PC486: • Fácil de encontrar • Conocimiento anterior • Fácil de ampliar Efi332: • Muy pequeño tamaño • Motorola 68332 • Unidad de control PWM

BRAZO I
Puntos a tener en cuenta:
• Grados de libertad que tiene. • Posibilidades de ampliación y mejora. • Potencia yvelocidad de sus motores. • Relación entre precio y prestaciones.

BRAZO II
• • • • • • • •

Kit de la empresa Fischertechnik 4 grados de libertad. Motores de 9VDC. Construcción modular a base de piezas que encajan unas en otras. Motores de baja potencia. Piezas de plástico. 8 sensores de movimiento (interruptores). 4 posibles brazos con este kit.

Interface entre Target y Brazo I
• Placade entrada / salida digital. • Nivel de señales TTL. • 8 puertos de 8 pines cada uno

programables como entrada o salida. • El primer puerto se usa para el control de los 4 motores. • El segundo puerto se utiliza para la entrada de la información de los sensores.

Interface entre Target y Brazo II
• Placa de potencia. • Traduce las señales TTL

enviadas por el target en señales conpotencia suficiente para activar los motores. • Basada en el L293B. • Fuente de alimentación de 9VDC integrada. • Posibilidad de fuente de alimentación externa.

Software de control
• Interface de programación • Diseño del sistema de control – Arquitectura – Hilos y procedimientos
• Hilo Movimiento • Hilo Velocidad

Inteface de programación hardware
Puertos:
• • •

0x180  Control de...
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