Introducción a La Robótica

Curso de Iniciación a la MicroRobótica
SigBot ACM Capítulo de estudiantes

¿Micro-robótica?
La micro-robótica es la parte de la robótica que crea los robots más económicos y de fácil construcción para usos más concretos. Vamos a ver qué son los robots y unos pocos ejemplos de lo que se puede hacer con ellos. Nuestro objetivo son robots móviles.

Partes de un robot
Estructura(Sustentación del robot) Control (Microcontrolador) Sensores (Entrada del sistema: luz, sonido...) Mecánica (Salida del sistema: motores, pinzas...)

Estructura
La diversidad de estructuras para los robots es tan variada como la finalidad para la que se diseñe. Podemos encontrar robots con 2 ruedas, con 3 ruedas, 4 ruedas,... Hay robots bípedos, hexápodos, ápodos... Las estructuras son tan variadas ycuriosas como vuestra imaginación os permita.

Robots con ruedas

Robots con patas

Robots de péndulo inverso

Robots varios

RCS (Proyecto de SigBot)

Vamos a lo interesante
¿Qué compone cada parte del robot? ¿Qué sensores usar? ¿Qué motores se ponen? ¿Cómo se programa un PIC? ... Vamos a verlo paso a paso.

Control del robot
Esta es la parte esencial del robot. Controla todo loque le llega por la entrada de sus sensores y provoca las reacciones necesarias. Lo más utilizado -> microcontroladores. Y dentro de los microcontroladores... ... PIC’s

¿Qué es un PIC?
Un PIC es un microcontrolador de la marca MicroChip. Se debe programar para poder decirle lo que queremos que haga. Se programa mediante lenguaje ensamblador propio (NO recomendado) o mediante el lenguaje C(PICC) Tiene unos pines de entrada/salida.

¿Qué es un PIC? (II)
Esto es físicamente un PIC (16F876):

Sensores de un robot
Son la manera de que el robot conozca su entorno, por donde se mueve. Los hay de muy variadas clases y depende de lo que queramos hacer usaremos unos u otros. Ahora veremos unos pocos ejemplos de sensores, usos y utilidades.

Sensores de luz (LDR)
Estos sensoresdetectan simplemente la luz que les llega y se comportan como una resistencia que varía con la intensidad de la luz. Utilidad: Robots fotófobos o fotófilos. Ejemplo (LDR):

Sensores infrarrojos
Estos sensores hacen rebotar luz infrarroja y la recogen, así identifican la claridad del objeto que han iluminado. Utilidad: Robots que siguen líneas pintadas en el suelo. Ejemplo (CNY70):

Sensores dedistancia
Estos sensores tienen un emisor y un receptor de luz, recogen la luz que emiten al rebotar en los objetos y calculan la distancia a la que esta. Utilidad: Robots en laberintos para la navegación. Ejemplo (GP2Dxx):

Sensores de contacto
Estos sensores mecánicos nos indican cuando se produce un impacto o contacto, son como interruptores. Utilidad: Robots que navegan por un entorno ysi nota objetos, los esquiva. Ejemplo (Bumper):

Otros sensores
Los hay de todas las formas y colores Como todo, dependen del uso que le vais a dar. Sensores de humedad, de temperatura, ultrasonidos, magnéticos, cámaras. Y mas...

Actuadores
Llamamos actuadores a los elementos que acciona el robot para reaccionar a los estímulos de los sensores. Entre ellos los más conocidos son losmotores, LCD’s, pinzas, brazos... Fundamentalmente para los robots móviles son el medio de locomoción que tenga.

Motores
Es el medio mas simple y básico de movimiento. Hay diversos tipos de motores que veremos a continuación, como son los motores de CC, los servomotores (o servos), los motores paso a paso,... Los más utilizados son los servos.

Motores de CC
Son los más simples de los motores,son muy fáciles de encontrar y baratos. Tienen problemas, porque se deben separar de la lógica de control debido a su consumo y necesitan circuitos de control. Para controlarlos se suele usar la técnica de puente en H.

Servos
Tienen grandes ventajas en cuanto a los circuitos se refiere. Se pueden conectar directamente al PIC sin problemas. Son un poco más caros y requieren de un programa...