Muestra ELO 2009 USM
Para mas detalles visitar AQUI la noticia publicada en el diario de la Universidad.
MSP3 Primeros avances (video)
Un video de las primeras pruebas de funcionamiento de MSP3 en el área de trabajo. Pronto el video final con la secuencia completa de programación y funcionamiento.
En este video se aprecian todos los sensores trabajados aquí en el blog todo montado y a bordo del robot funcionando simultaneamente para lograr el objetivo final. Aquí podemos apreciar el Sensor de Líneas y el control de los servomotores de las ruedas a través de Arduino
Sensor de Color
Siguiendo con los sensores necesarios para el desarrollo principal del robot, tenemos el sensor de colores, el cual nos ayudara a identificar el color de las cajas que tome nuestro robot y poder calificarlas.
Para ello utilizaremos 3 led y un LDR (resistencia dependiente de luz) y un simple principio de reelección, el cual consta de emitir secuencialmete 3 colores (rojo, azul y verde) y medir la reelección con el LDR por un cierto tiempo, y comparar la caída de voltaje en la resistencia variable de cada uno de los colores.
Para eso utilizaremos un divisor de tensión entre el LDR y una resistencia de 100k, el cual conectaremos a una entrada análoga de Arduino. Ahí con un simple programa podremos leer cada una de los voltajes y comprararlos e identificar el menor voltaje, el cual corresponderá al color de la caja.
Es un esquema bastante sencillo para el funcionamiento del sensor. Importante cabe hacer notar que el armado del sensor debe ser muy cuidadoso en la ubicación de los leds, y la protección que se debe agregar al LDR por el borde, para asi centrar, el campo de sensado solo en el reflejo de los led. En mi caso utilicé un trozo de una manguera de un acuario que encontré por mi casa, la cual calzo perfectamente en el LDR.
Además los leds deben ser de preferencia de alto brillo para así lograr mejor luminosidad sobre la superficie a sensar. También, notar que se debe ajustar las resistencias de los leds para cada uno, y lograr así ajustar la luminosidad igual para todos, ya que como sabemos cada led es fabricado con un material distinto y cada uno con su luminosidad.
La rutina del programa es bastante simple por lo que no la colocare aquí, pero consiste en primero encender un led y guardar el valor, y así con los tres, luego comparar los valores y el menor será el valor correspondiente a la superficie sensada.
Sensor Seguidor de Linea 2
Ahora perfeccionando el sensor de lineas que ya habia posteado antes en el blog (fue mi primera entrada), adquiri por aproximadamente $800 un sensor de reflectivo de rebote, especial para detectar cambios de colores en superficies a una distancia de app 1 mm. Es especial para nuestro proyecto, en el cual necesitamos seguir las lineas del escenario para llegar a nuestro destino.
El sensor
El sensor KTIR0811S (pueden ver el datasheet) es un sensor encapsulado muy pequeño el cual nos permitirá mucha presicion al momento de dejar de detectar la cinta coloreada en el suelo.
Está diseñado para detectar la variación de color blanco y negro sobre una superficie ubicada a una distancia de un milímetro del sensor. ( para mas detalles revisar diagramas del datasheet).
La conexión
Para la conexión ocuparemos un simple divisor de tensión entre una resistencia de 100k y el foto transistor. Además de no olvidar de colocar una resistencia de 220 en serie al diodo emisor para no estropearlo.
Además de realizar la placa ajustada al tamaño de la linea que queremos seguir, recuerda que los sensores deben quedar casi en la orilla por dentro de la linea.
Pronto agregaré imágenes del sensor ya terminado para guiar sus trabajos.
Trabajando con Solidwork 2009
Navegando en Internet.. como siempre.. encontré un programa que a mi gusto, es espectacular.. se trata de Solidwork 2009. Un programa de diseño 3D estilo Autocad pero con muchas mas funciones y utilidades que el modelado 3D de Autocad..
Utilizando el mismo tutorial que viene incorporado en el, podrás aprender fácilemente el manejo del programa. Cuenta con una interfaz muy amigable, la cual te ayudara paso a paso a lograr el objetivo final del proytecto.
Además cuenta con animación para simulacion de ensamblaje de piezas y mucho mas..
Este es un ejemplo del diseño de un servomotor en Solidwork 2009
Es una excelente herramienta para el diseño de protyectos, y así analizar colores materiales y forma final que tendrá nuestro producto.
La Forma de trabajo, es atravez de piezas. Con una opcion, creas cada una de las piezas en formatos distintos, y luego en otra opción comienzas a unirlas y darle la forma final al conjunto de piezas armadas
La idea ahora es comenzar a diseñar a MSP3 en solidwork y así tener una muy buen análisis del funcionamiento mecánico y de los materiales usados..
Creo que tardaré bastante ...
Programación Primeros Pasos
Ya que tenemos nuestro robot en marcha, solo basta seguir con la programación. Para esto utilizaremos Arduino, la placa de programacion libre con chip ATMEGA168
Para ello utilizaremos las 5 de las I/O para controlar los servos 2 par ruedas y 3 para el brazo robotico. Además utilizaremos una I/O para controlar el electroimán del brazo
Así.. programando y programando.. tenemos
Lo primero es programar para que las ruedas avancen hasta cierta posición, luego posicionar y calibrar el brazo robotico. Con ello ya tenemos los parámetros para programar una rutina en la que MSP3 debe tomar un contenedor desde el suelo, luego subirlo y moverlo a otro punto a una altura distinta a la inicial.
Pronto mas avances
Que es un electroimán?
Un electroimán es un bobinado recorrido por corriente eléctrica, por cuya razón forma un campo magnético; si dentro del bobinado hay un núcleo de hierro, ese campo magnético estará considerablemente reforzado
.
Si en un electroimán se quiere variar la densidad magnética, podemos hacer aumentar o disminuir la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por el bobinado. Si queremos que en un momento dado deje de haber campo magnético , basta cortar la corriente, o sea abrir el circuito de la pila que vemos claramente en la figura.
El electroiman que construiremos nosotros, sera de una forma sencilla, en la cual generaremos un campo de fuerza suficiente para levantar unos 250 gr app, en el que su núcleo y bobinado, tendrá la forma de la siguiente figura.Éste, tendrá tres partes netamente definidas: la culata, la armadura y el bobinado. La armadura es la parte móvil a la que se enganchan los objeto que en este caso sera, la carga que deberá transportar nuestro robot, y la culata está asegurada al brazo mecánico que moverá el peso hacia y desde el robot. Arrimando una pieza a la otra y cerrando el circuito de la corriente, quedan fuertemente adheridas y el peso enganchado puede transportarse.
Hay dos clases principales de electroimanes industriales, y son los de forma herradura, también llamados de armadura móvil, y los de núcleo tragante. La siguiente figura nos muestra en forma sintética el tipo de armadura móvil y sus partes constituyentes. El bobinado se divide en dos partes iguales, que se colocan en los dos núcleos, conectando ambas mitades en serie entre sí, cuidando que el sentido de la corriente produzca campos magnéticos ascendente en una rama y descendente en la otra, para formar circuito magnético cerrado. Para comprobar esto, si se acerca una brújula al extremo inferior de cada núcleo, y se hace pasar corriente por las bobinas, en uno de ellos el norte de la misma debe desviarse en un sentido y en el otro en sentido contrario.En todo electroimán hay un dato que es el más importante para las especificaciones de adquisición, y es la fuerza que debe realizar. Esta fuerza depende del campo magnético que se forma, el cual depende a su vez de la cantidad de espiras del bobinado y de la intensidad de la corriente eléctrica que lo recorrerá. Se acostumbra a multiplicar la cantidad de espiras por la intensidad tomada en Ampéres, y ese producto se llama ampervuelta (NI). Es lo mismo hacer un bobinado de muchas espiras y pocos ampéres circulando que uno de pocas espiras y muchos ampéres; lo que cuenta es el producto de ambas cosas. Otro detalle importante es la longitud a recorrer por el núcleo, pues es evidente que a distancias grandes la fuerza será menor y viceversa. Y finalmente, la superficie transversal del núcleo (S), tomada en centímetros cuadrados, es el tercer dato de importancia.
Con todos esos datos vamos a la ecuación, y allí vemos, para los que gustan de las fórmulas, una que les permitirá calcular la fuerza portante, dada en gramos de un electroimán del cual se conocen los datos antes citados. Como hay que asegurarse que circulen por la bobina los I ampéres que se necesitan, hay que especificar el valor de la tensión disponible en Volt para que nos entreguen el bobinado correcto. Es de hacer notar que en los electroimanes de corriente continua, la intensidad I de la corriente se puede calcular dividiendo la tensión de alimentación en Volt por la resistencia del bobinado en Ohm, pero en corriente alternada ese cálculo no es exacto.
Para entender como se forman las líneas de fuerza podemos verlo en el siguiente vídeo:
