El robot seguidor de linea blanca 1
Páginas: 6 (1292 palabras)
Publicado: 23 de agosto de 2010
El robot consiste de una base metálica de aluminio (chasis) para fijarse sobre ella el tren de engranaje, motores, ruedas, detector y el tablero de control, ver Fig. 1.
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Fig. 1 . Diagrama a bloques de los componentes del micro-robot
El par de motores del robot es manejado por el CI L293D quien recibe una señal eléctrica proporcionada por el conjunto de sensores de luz IR (infra-roja)ver Fig. 2. El conjunto de sensores de luz IR consiste de un par emisor-detector que polarizado adecuadamente envía una señal eléctrica de 0 a 5 Volts ("0" ó "1" lógico), dependiendo del color donde se refleje la luz IR. Los sensores están colocados a una distancia de 1.8 cm. entre sí y dependiendo del nivel de luz reflejada por la superficie blanca o negra, el sensor en cuestión proporciona unnivel lógico "0" ó "1" respectivamente.
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Fig. 2. Diagrama simplificado del detector de contorno y pista.
El control de giro de los motores es en solo sentido permitiendo el avance y dirección del robot. Si el sensor izquierdo y el sensor derecho se encuentran en una región del mismo color el robot gira sus ruedas a la misma velocidad y dirección recta, ver Fig. 3.
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Fig. 3Diagrama a bloques del robot móvil
En caso de que el sensor izquierdo (ver Tabla 1) se encuentre en una región blanca y el sensor derecho se encuentre en una región oscura el robot se moverá a la izquierda (derecha). Cuando el robot complete cierto número de vueltas debe detenerse. El número de vueltas es programable desde 1 a 10, para nuestro caso quedó programado en cinco vueltas para cumplircon los requerimientos de la competencia.
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Tabla 1. E specificaciones de giro de los motores del robot.
El conteo del número de vueltas está determinado por un CI contador, este circuito esta configurado para que inicie la cuenta regresiva desde cinco hasta cero. El pulso de conteo descendente es proporcionado por el sensor de conteo . Cuando el contador cuenta cinco vueltas envía unpulso al L293D para deshabilitar la polarización de los motores y así parar el robot. La construcción de este prototipo fue realizada con materiales que fácilmente se pueden encontrar en centros de venta de componentes electrónicos. El tren de engranajes y los motores de CD fueron obtenidos de un carro de juguete de bajo costo. El prototipo final ensamblado completo se muestra en la figura 4, dondepuede observarse la parte electrónica y mecánica.
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Fig. 4 Prototipo micro robot "roquero"
Las pruebas realizadas al micro-robot fueron realizadas en una pista de formaica de color negro mate a la cual le pegó una cinta de color blanca de 1.5 cm. de ancho. La trayectoria a seguir debe de ser de 8.0 m de longitud con curvas cuyo radio de curvatura mínimo es de 10 cm.
Descripción defuncionamiento
La parte electrónica del micro-robot no requiere de ningún tipo de microprocesador o memorias ni Pal's, Gal's etc. básicamente consiste de 3 CI:
El LM324 se utiliza como comparador; los amplificadores operacionales (AO) U1a y U1b, ver Fig. 5, conectados a los fotodiodos IR permiten discriminar los niveles de la luz IR emitida por LED's de luz IR D1, D2 y D3 que es captada por losfotodiodos D4, D5 y D6 respectivamente, ver Fig. 6. La señales producidas por U1a y U1b (SI y SD) son invertidas por los transistores Q1 y Q2 para producir las señales de control (/SI y /SD).
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Fig. 5 Detector de niveles e inversión
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Fig. 6 Etapa de detección de luz IR reflejada
El emisor y receptor (izquierdo ó derecho) de detección de dirección están separados a una distancia de5 mm. El detector izquierdo está separado 2 cm. de distancia del detector derecho y toda la parte inferior se pintó de negro mate para evitar la detección de reflejos indeseados. Así mismo se le agregó un capacitor de 0.1 uF para la eliminación de ruidos transitorios. También se le agregó un voltaje de referencia ajustable para compensar la iluminación existente en el ambiente, ver Fig. 7....
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Fig. 1 . Diagrama a bloques de los componentes del micro-robot
El par de motores del robot es manejado por el CI L293D quien recibe una señal eléctrica proporcionada por el conjunto de sensores de luz IR (infra-roja)ver Fig. 2. El conjunto de sensores de luz IR consiste de un par emisor-detector que polarizado adecuadamente envía una señal eléctrica de 0 a 5 Volts ("0" ó "1" lógico), dependiendo del color donde se refleje la luz IR. Los sensores están colocados a una distancia de 1.8 cm. entre sí y dependiendo del nivel de luz reflejada por la superficie blanca o negra, el sensor en cuestión proporciona unnivel lógico "0" ó "1" respectivamente.
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Fig. 2. Diagrama simplificado del detector de contorno y pista.
El control de giro de los motores es en solo sentido permitiendo el avance y dirección del robot. Si el sensor izquierdo y el sensor derecho se encuentran en una región del mismo color el robot gira sus ruedas a la misma velocidad y dirección recta, ver Fig. 3.
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Fig. 3Diagrama a bloques del robot móvil
En caso de que el sensor izquierdo (ver Tabla 1) se encuentre en una región blanca y el sensor derecho se encuentre en una región oscura el robot se moverá a la izquierda (derecha). Cuando el robot complete cierto número de vueltas debe detenerse. El número de vueltas es programable desde 1 a 10, para nuestro caso quedó programado en cinco vueltas para cumplircon los requerimientos de la competencia.
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Tabla 1. E specificaciones de giro de los motores del robot.
El conteo del número de vueltas está determinado por un CI contador, este circuito esta configurado para que inicie la cuenta regresiva desde cinco hasta cero. El pulso de conteo descendente es proporcionado por el sensor de conteo . Cuando el contador cuenta cinco vueltas envía unpulso al L293D para deshabilitar la polarización de los motores y así parar el robot. La construcción de este prototipo fue realizada con materiales que fácilmente se pueden encontrar en centros de venta de componentes electrónicos. El tren de engranajes y los motores de CD fueron obtenidos de un carro de juguete de bajo costo. El prototipo final ensamblado completo se muestra en la figura 4, dondepuede observarse la parte electrónica y mecánica.
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Fig. 4 Prototipo micro robot "roquero"
Las pruebas realizadas al micro-robot fueron realizadas en una pista de formaica de color negro mate a la cual le pegó una cinta de color blanca de 1.5 cm. de ancho. La trayectoria a seguir debe de ser de 8.0 m de longitud con curvas cuyo radio de curvatura mínimo es de 10 cm.
Descripción defuncionamiento
La parte electrónica del micro-robot no requiere de ningún tipo de microprocesador o memorias ni Pal's, Gal's etc. básicamente consiste de 3 CI:
El LM324 se utiliza como comparador; los amplificadores operacionales (AO) U1a y U1b, ver Fig. 5, conectados a los fotodiodos IR permiten discriminar los niveles de la luz IR emitida por LED's de luz IR D1, D2 y D3 que es captada por losfotodiodos D4, D5 y D6 respectivamente, ver Fig. 6. La señales producidas por U1a y U1b (SI y SD) son invertidas por los transistores Q1 y Q2 para producir las señales de control (/SI y /SD).
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Fig. 5 Detector de niveles e inversión
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Fig. 6 Etapa de detección de luz IR reflejada
El emisor y receptor (izquierdo ó derecho) de detección de dirección están separados a una distancia de5 mm. El detector izquierdo está separado 2 cm. de distancia del detector derecho y toda la parte inferior se pintó de negro mate para evitar la detección de reflejos indeseados. Así mismo se le agregó un capacitor de 0.1 uF para la eliminación de ruidos transitorios. También se le agregó un voltaje de referencia ajustable para compensar la iluminación existente en el ambiente, ver Fig. 7....
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