Motores

Construcción de Robots a Bajo Costo
Motores y Sensores en Robótica

Motor Paso a Paso, Servo, Motores DC, Sensores analógicos, Sensores digitales.

Germán López y Santiago Margni
http://www.fing.edu.uy/~pgconrob
pgconrob@fing.edu.uy

Tutores
Ing. Gonzalo Tejera.
Ing. Carlos Martinez.

Universidad de la República Oriental del Uruguay
Facultad de Ingeniería
Proyecto de Grado 2003Resumen
El presente informe brinda una introducción a los temas motor de corriente continua, servo motor o motor paso a paso, sensores analógicos y sensores digitales, componentes relevantes a la hora de construir un robot móvil.

El documento integra el estado del arte del proyecto de grado: Construcción de Robots a Bajo Costo.

Tabla de Contenido

Introducción a los motores 5

Motor decorriente continua (DC) 5
Componentes de un motor DC 5
Ejemplos de circuitos Driver para un motor DC 7
Control mediante H-Bridge con regulador de velocidad: 7
Control mediante microrelés: 9
Servo Motor 11
Componentes de un servo motor 11
Tipos de servo motor 12
Ejemplo de un circuito Driver para un Motor P – P Bipolar 13
Ejemplo de un circuito Driver para un Motor P – P Unipolar 13Secuencias para manejar Motores P – P Bipolares 14
Secuencias para manejar Motores P – P Unipolar 14
Recomendaciones 17
También se incluye en el Apéndice A.3 un método práctico para determinar el consumode corriente de las bobinas de un motor de paso. 17
Servo 17
Componentes de un servo 17
Modo de trabajo de un servo 18
Cómo se debe comunicar el ángulo a cual el servo debe posicionarse 18Ejemplo de un circuito Driver del Servo 19

Sensores en Robótica 20

Introducción: 20
Valores de salida de los sensores: 20
Conversión Analógica / Digital: 20
Sensores Analógicos mas frecuentes 21
Fotorresistencia: 21
Potenciómetros: 21
Sensores Digitales de uso general 22
Switch o llaves: 22
Microswitch: 23
Sensores infrarrojos optoacoplados: 23
Sensor de Efecto Hall 25

Bibliografía yReferencias 26

Apéndice A.1 – Glosario 27

Apéndice A.2 – Cableado en Motores P – P 28

Identificando los cables en Motores P – P Unipolares 28
Identificando los cables de las bobinas (A, B, C y D) 28
Identificando los cables en Motores P – P Bipolares 29

Apéndice A.3 – Consumo de Motores P - P 30

Consumo de los Motores de Paso 30
Método práctico para determinar el consumo de lasbobinas 30

Índice de Figuras

Figura 01: Frente y dorso de un rotor. 5
Figura 02: Estator. 6
Figura 03: Control mediante H-Bridge con regulador de velocidad. 7
Figura 04: Control mediante microrelés. 9
Figura 05: Un servo motor 11
Figura 06: Rotor. 11
Figura 07: Estator de 4 bobinas. 12
Figura 08: Motor P -P Bipolar y Motor P – P Unipolar 12
Figura 09: Control de un Motor P – PBipolar a través de puentes H-Bridge. 13
Figura 10: Control de un Motor P – P Unipolar a través de un ULN2803. 13
Figura 11: Un servo desmontado. 17
Figura 12: Duración del pulso y ángulo del eje 18
Figura 13: Circuito Driver del Servo. 19
Figura 14: Fotorresistencia. 21
Figura 15: Potenciómetro. 22
Figura 16: Switch. 22
Figura 17: Microswitch. 23
Figura 18: Infrarrojo optoacoplado reflectivo.24
Figura 19: Infrarrojo optoacoplado de ranura. 24
Figura 20: Sensor de efecto Hall. 25
Figura 21: Motor P-P con 5 cables de salida. 28
Figura 22: Motor P-P con 6 cables de salida. 28

Índice de Tablas

Tabla 01: Tabla de control con H-Bridge. 8
Tabla 02: Tabla de control con relé. 10
Tabla 03: Secuencia de control de Motores P – P Bipolares. 14
Tabla 04: Secuencia Normal para MotoresP – P Unipolares. 14
Tabla 05: Secuencia del tipo wave drive para Motores P – P Unipolares. 15
Tabla 06: Secuencia del tipo medio paso para Motores P – P Unipolares. 16
Tabla 07: Tabla de conversor A/D. 20
Tabla 08: Identificación de los cables de las bobinas (A, B, C y D). 29
Tabla 09: Tabla de consumo de distintos motores de paso. 30

Introducción a los motores

Básicamente existen...