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SEGUIDOR DE LINEA CACCO
Mateo Noriega Wandurraga
Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga
Kilómetro 7 vía a Piedecuesta
manowas@gmail.com
Estudiante Facultad de Ingeniería Electrónica
Bucaramanga, Colombia
Abstract: Cacco es un robot diseñado para seguir una tarea específica que consiste en
seguir una línea negra sobre una superficie blanca en una trayectoria cerrada, en donde el
punto de partida se marca mediante una línea horizontal, siendo este el punto de llegada
dadas tres vueltas. Por supuesto el robot debe cumplir esta trayectoria en el menor tiempo
posible, sin salirse en algún momento de la trayectoria. Para este robot autónomo se
requirió la aplicación de los conocimientos en el lenguaje ensamblador y el manejo de
algunas características del DSPIC P30F4013.
Keywords: DSPIC, Sensores, Microcontrolador, Micromotores.
1.
INTRODUCCIÓN
La tecnología significa comodidad, esta comodidad
se manifiesta
ya sea mediante una tarea
automatizada o un ahorro significativo de tiempo,
para esto se requiere de una herramienta que piense
por nosotros, los dispositivos programables.
En nuestra época los dispositivos programables son
imprescindibles ya que precisamente permiten la
implementación de una tarea de manera
automatizada, esto aplicado a la industria ahorraría
una cantidad considerable de dinero y tiempo, lo que
permitiría incrementar la productividad. A esto se le
denomina control de procesos, y requiere un estudio
minucioso el cual determinaría qué dispositivo
programable sería ideal para esta aplicación.
Cacco fue construido sin mayores pretensiones que
las de implementar un dispositivo programable en
una tarea sencilla, combinando así tanto la parte
mecánica la cual como ingenieros deberíamos estar
en capacidad de desarrollar como la parte de
programación.
2.
DESARROLLO DEL ROBOT CACCO
2.1 Estructura
Cacco es un robot diseñado a base de plástico, ya que
es un material que combina tres aspectos importantes
al momento de un diseño que son, costos, resistencia
y facilidad de manejo. Como es un robot el cual no
será sometido a grandes cargas mecánicas el material
mencionado previamente si bien no es el más
resistente para este caso será más que conveniente.
Respecto a los costos es bastante económico y
podemos lograr diseños significativamente buenos,
inclusive podemos reciclar plástico de elementos o
dispositivos que no necesitemos. En esta ocasión el
material ha sido extraído de una radio vieja. Consta
de un piso y un brazo articulado el cual, mediante un
micromotor dará la dirección al aparato. La tarjeta de
sensores estará ubicada en la punta del brazola cual
con el brazo me permitirá ubicarla espacialmente casi
que en cualquier dirección. Se diseñó un sistema con
diferencial en las ruedas de manera que pueda
distribuir la potencia entregadas a las ruedas para una
curva muy cerrada.
materiales:
DSPIC P30F4013
Puente H LB1641
Sensores infrarrojos IF471S
Resistencias
Diodos
Reloj 4Mhz
La figura 2 muestra la tarjeta principal.
Fig 2. Tarjeta principal.
2.2.2. Tarjeta Sensores
-
Sensores Infrarrojos IF471s
Resistencia 1k
Led Emisor
Su estructura puede ser apreciada en la figura 1.
Fig 3. Tarjeta de sensores.
Fig 1. Estructura plástica del robot.
2.3 Micromotores
2.2 Tarjeta
Los micromotores del robot cumplen las siguientes
características:
Tipo: Micromotor (HP) Alta potencia Tamaño 24 x
10 x 12 mm Peso 0.34 oz. Relación de reducción
30:1. Velocidad sin carga 1000 rpm. Corriente sin
carga 120 mA. Voltaje Nominal: 6V. Torque Stall
1600 mA. Corriente Stall 8 oz-in (0.6 kg-cm)
2.2.1. Tarjeta Principal
La tarjeta principal contiene los puertos de entrada y
de salida del DSPIC habilitados, de manera que
mediante conectores simples podremos tener acceso
a ellos. Los puertos utilizados para los sensores del
punto de llegada son B#2 y B#5. Los de corrección
son RB3 y RB4.
El puente H es el que me permite tener control de los
micromotores en cualquier sentido debido a la
manipulación de dos valores lógicos de voltaje.
La
tarjeta
principal
contiene
los
siguientes
2.4 Sensores
Los sensores son los encargados de capturar la señal
de negro o blanco según la ubicación. Los leds
emisores envían una señal en una dirección dada y
los sensores IF471s se encargan de obtener la señal
de rebote y lo convierte a un voltaje el cual será
enviado al DSPIC.
2.4 Funcionamiento Esquemático
El funcionamiento de un robot seguidor de línea se
basa principalmente en la realimentación que se haga
cada instante de tiempo inmediatamente después que
se lleva a cabo la acción de corrección. Esto me
permite un control en tiempo real del carro y el
proceso es mostrado en la figura 4.
SENSORES
DSPIC P30F4013
CONTROL
PUENTE H
PUENTE H
MOTOR 1
MOTOR 2
Fig 4. Funcionamiento Interno del Robot.
Se puede observar que los sensores envían un señal
lógica al DSPIC y haciendo uso de los puente H se le
envía una señal al motor positiva o negativa,
controlando así el sentido de giro.
3. CONCLUSIONES
En un principio se presentaron inconvenientes ya que
no se obtenía señal de los sensores, esto fue debido a
que los sensores no estaban lo suficientemente
alineados con los leds emisores, lo cual impedía que
la señal rebotara correctamente.
Superando todo tipo de inconveniente y a manera
más general, se cumplió el objetivo el cuál consistía
en materializar el conocimiento teórico en un
dispositivo autónomo y con cierta función, con esto
demostramos que el DSPIC P30F4013 aún tiene
vigencia y la tendrá para aplicaciones sencillas
incluso más complejas que las expresadas en este
documento.
REFERENCIAS
DsPIC de Microchip 2007, Carlos Gerardo
Hernández, Laura Clarena Maestre, Viviana
Afanador.
http://expoelectronica.upbbga.edu.co