Diseño de un robot autonomo
Páginas: 58 (14474 palabras)
Publicado: 26 de enero de 2011
Diseño y Construcción de un Robot Autónomo. Control Central y Sensores.
Memoria
ÍNDICE
! CAPÍTULOS
1 2 3 4 5 6 7 8 Introducción Circuito de alimentación Sensores Microcontrolador 68HC11 FPGA Comunicaciones Software de Aplicación Mecánica pag. 2 pag. 6 pag. 9 pag. 27 pag. 34 pag. 46 pag. 52 pag. 64
! CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
1
Diseño y Construcción de un Robot Autónomo.Control Central y Sensores.
Memoria
1 INTRODUCCIÓN
La realización del proyecto “Diseño y construcción de un Robot Autónomo” se ha llevado a cabo con el resultado, entre otras cosas, de desarrollar y unir los dos módulos fundamentales que lo componen. El primero para un interfaz de sensores y control central, “Módulo I: Control Central y Sensores”, y un segundo módulo para el interfaz demotores y control del movimiento denominado “Módulo II: Control de Motores y Movimiento”.
Estos dos módulos han sido desarrollados como dos proyectos de fin de carrera, el Módulo I es del que trata este documento, y el Módulo II que ha sido desarrollado por Bartolomé Navarro Ruiz los objetivos de este proyecto conjunto son los siguientes.
Originalmente se planteó el proyecto con el fin deconstruir un robot autónomo diseñado para participar en competiciones de “Robots Luchadores de Sumo”, y con este propósito se eligieron unas especificaciones de diseño que se ajustaran a los requerimientos de este tipo de eventos. Así, los distintos elementos que completan el Sistema han sido seleccionados para ese fin, razón ésta de la decisión de diseñar al robot con las características que lodefinen y no con otras.
Se ha completado una plataforma a partir de la que se puede continuar desarrollando nuevos sistemas. Por razones de dimensiones y peso, no ha podido realizar competición alguna. La versatilidad que se ha logrado es debida a que se trata de un diseño robusto en la mecánica, potente en el hardware y muy flexible en lo que se refiere a su programación.
A continuación sedescriben a grandes rasgos las partes principales del robot para tener así una primera visión general del funcionamiento del conjunto.
La estructura mecánica sobre la que se apoya todo lo demás fue pensada robusta para poder soportar las condiciones de la prueba. En segundo lugar el
2
Diseño y Construcción de un Robot Autónomo. Control Central y Sensores.
Memoria
diseño se harealizado buscando una adherencia máxima a la superficie del suelo para evitar ser empujado y para poder aprovechar la fuerza motriz al enfrentarse al oponente sin perder tracción. Como último objetivo en el aspecto mecánico hay que comentar el carácter simétrico que se ideó en un principio,el cual permite al robot andar sobre las bases superior e inferior y que ha dado como resultado un sistema máságil y potente a la hora de realizar cualquier tarea ya que, teóricamente, se comporta de forma similar en ambos sentidos del movimiento. Una vista general del prototipo se observa en la siguiente figura.
Para generar esa fuerza motriz se cuenta con motores tipo Paso a Paso que ofrecen unas buenas prestaciones y bajo consumo. Se caracterizan por ser unos motores de alto rendimiento en comparacióncon los motores de DC, habitualmente utilizado por otros desarrolladores. En total es dos el número de motores empleados, uno a cada lado, para de esta forma variar la dirección del movimiento con la relación de velocidades que exista entre ambos.
3
Diseño y Construcción de un Robot Autónomo. Control Central y Sensores.
Memoria
El control de estos motores es posible gracias a latarjeta de motores que hace de interfaz entre el microcontrolador y los motores. Esta tarjeta se compone de dos etapas. En la primera se incluye un driver para motor de paso que recibe las señales del microcontrolador y genera una secuencia de pulsos. Ésta es la secuencia que entra en la segunda etapa donde se ve amplificada para dar la corriente que los motores consumen.
Las señales que el...
Memoria
ÍNDICE
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1 2 3 4 5 6 7 8 Introducción Circuito de alimentación Sensores Microcontrolador 68HC11 FPGA Comunicaciones Software de Aplicación Mecánica pag. 2 pag. 6 pag. 9 pag. 27 pag. 34 pag. 46 pag. 52 pag. 64
! CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
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Diseño y Construcción de un Robot Autónomo.Control Central y Sensores.
Memoria
1 INTRODUCCIÓN
La realización del proyecto “Diseño y construcción de un Robot Autónomo” se ha llevado a cabo con el resultado, entre otras cosas, de desarrollar y unir los dos módulos fundamentales que lo componen. El primero para un interfaz de sensores y control central, “Módulo I: Control Central y Sensores”, y un segundo módulo para el interfaz demotores y control del movimiento denominado “Módulo II: Control de Motores y Movimiento”.
Estos dos módulos han sido desarrollados como dos proyectos de fin de carrera, el Módulo I es del que trata este documento, y el Módulo II que ha sido desarrollado por Bartolomé Navarro Ruiz los objetivos de este proyecto conjunto son los siguientes.
Originalmente se planteó el proyecto con el fin deconstruir un robot autónomo diseñado para participar en competiciones de “Robots Luchadores de Sumo”, y con este propósito se eligieron unas especificaciones de diseño que se ajustaran a los requerimientos de este tipo de eventos. Así, los distintos elementos que completan el Sistema han sido seleccionados para ese fin, razón ésta de la decisión de diseñar al robot con las características que lodefinen y no con otras.
Se ha completado una plataforma a partir de la que se puede continuar desarrollando nuevos sistemas. Por razones de dimensiones y peso, no ha podido realizar competición alguna. La versatilidad que se ha logrado es debida a que se trata de un diseño robusto en la mecánica, potente en el hardware y muy flexible en lo que se refiere a su programación.
A continuación sedescriben a grandes rasgos las partes principales del robot para tener así una primera visión general del funcionamiento del conjunto.
La estructura mecánica sobre la que se apoya todo lo demás fue pensada robusta para poder soportar las condiciones de la prueba. En segundo lugar el
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Diseño y Construcción de un Robot Autónomo. Control Central y Sensores.
Memoria
diseño se harealizado buscando una adherencia máxima a la superficie del suelo para evitar ser empujado y para poder aprovechar la fuerza motriz al enfrentarse al oponente sin perder tracción. Como último objetivo en el aspecto mecánico hay que comentar el carácter simétrico que se ideó en un principio,el cual permite al robot andar sobre las bases superior e inferior y que ha dado como resultado un sistema máságil y potente a la hora de realizar cualquier tarea ya que, teóricamente, se comporta de forma similar en ambos sentidos del movimiento. Una vista general del prototipo se observa en la siguiente figura.
Para generar esa fuerza motriz se cuenta con motores tipo Paso a Paso que ofrecen unas buenas prestaciones y bajo consumo. Se caracterizan por ser unos motores de alto rendimiento en comparacióncon los motores de DC, habitualmente utilizado por otros desarrolladores. En total es dos el número de motores empleados, uno a cada lado, para de esta forma variar la dirección del movimiento con la relación de velocidades que exista entre ambos.
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Diseño y Construcción de un Robot Autónomo. Control Central y Sensores.
Memoria
El control de estos motores es posible gracias a latarjeta de motores que hace de interfaz entre el microcontrolador y los motores. Esta tarjeta se compone de dos etapas. En la primera se incluye un driver para motor de paso que recibe las señales del microcontrolador y genera una secuencia de pulsos. Ésta es la secuencia que entra en la segunda etapa donde se ve amplificada para dar la corriente que los motores consumen.
Las señales que el...
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