ROBOT SEGUIDOR DE LINEA

Método de Diseño

Al comenzar a trabajar en el proyecto lo primordial era, primero, definir el proyecto, luego los materiales a utilizar y después el lenguaje a utilizar para programar el PIC.

Después de tener definido el proyecto, nuestros siguientes pasos fueron los siguientes:

Ø  Definir si queríamos seguidor de línea negra o blanca. Para saber qué sensores utilizaríamos.

Ø  Escoger los motores a utilizar. Teniendo en cuenta el peso de los motores y la potencia de los mismos.

Ø  Escoger entonces el driver para controlar el motor.

Ø  Seleccionar los amplificadores más adecuados para la aplicación.

Ø  Definir la ubicación de los sensores.

Ø  Elegir las llantas, el número de ellas y la ubicación en el seguidor.

Ø  Escogimos las baterías a utilizar para alimentar el carrito.

Ø  Elegimos el PIC.

Ø  Escogimos el lenguaje de programación del PIC.

Ø  Y contar con las herramientas necesarias para la elaboración.

 Componentes del robot seguidor de línea

Los robots seguidores de línea cumplen una única misión: seguir una línea marcada en el suelo (normalmente una línea negra sobre un fondo blanco o línea blanca en fondo negro). los componentes son:

Sensores

Un rastreador detecta la línea a seguir por medio de sensores.

 Resistencias.

En estos robots usamos resistencias de 1 k ohm y 260 ohm

Motores

Son los encargados del trabajo mecánico del robot, estos motores son de bajo consumo y encienden con un voltaje de 3.4Volts, están enganchados mediante el termo fijo a la lamina que se adhiere a la placa del robot, mediante estos se le da orientación y nivelación correcta al robot para que este tenga un optimo desempeño. Estos motores que usamos son impresoras de mal estado.

Circuitos Integrados

El circuito integrado es un amplificador operacional, el cual esta específicamente diseñado para funcionar como un comparador de alta precisión, rápida respuesta y bajo consumo, este circuito es el encargado de decidir, cual de los motores activar, en base a los estímulos recibidos vía los receptores infrarrojos, en otras palabras, cambia una señal análoga en una señal de tipo digital, para el encendido o apagado de los motores. La cual también funciona como el cerebro del robot

Proto boart

Es un dispositivo para hacer distintas pruebas de diferentes circuitos electrónicos que se pueda hacer en ella, en este caso lo empleamos para elaborar nuestro proyecto de robot

Placa

Es una placa solar la cual también se usa para elaborar circuitos electrónicos de cualquier tamaño, la cual también usamos para elaborar otro robot.

Ruedas

Se eligieron tres llantas para cada uno de los robots. Dos traseras grandes de aproximadamente 5cms. De diámetro y una central delantera de 2.3cms. leds y cables

Materiales

Los materiales empleados eran de acuerdo a lo que se necesitaba para elaborar el proyecto, en este caso se emplearon como: un cautín, pinzas, pinzas de corte, taladro, destornilladores, cloruro férrico, plaquetas, tornillos, y otros adyacentes.

Proceso

Empezamos con la parte del circuito que emplearemos en los dos robots viendo los esquemas que elaboraremos como grupo, las cuales son:

El primero

su terminacion

El segundo

Su terminacion

El primer paso en la programación del microcontrolador es su configuración para el primero. Se definen entonces las entradas, las salidas, las variables a utilizar y el contenido de los registros del microcontrolador.

Una vez hecha la configuración, lo siguiente en el diagrama de flujo es la rutina por la cual el Robot avanza un paso. Como es sabido, en los motores paso a paso, se debe seguir una secuencia determinada. Para esto usamos el programa de Mikro basic pro pic 2010

Código en assembler

main:

´Main program

TRISA.0=1                                           ´Puerto A como entrada

TRISA.1=1

PORTA=0

TRISB=000000                            

PORTB=0

While 1

While PORTA=

PORTB=000011

Delay_ms(280)

PORTB=000000

Delay_ms(280)

Wend

While PORTA=%11

PORTB=%01010100

Delay_ms(160)

PORTB=000100

Delay_ms(160)

PORTB=%01010000

Delay_ms(160)

PORTB=000000

Delay_ms(160)

Wend

While PORTA=%01

PORTB=110100

Delay_ms(160)

PORTB=000100

Delay_ms(160)

PORTB=110000

Delay_ms(160)

PORTB=000000

Delay_ms(160)

Wend

While PORTA=%10

PORTB=%01001100

Delay_ms(160)

PORTB=000100

Delay_ms(160)

PORTB=%01001000

Delay_ms(160)

PORTB=000000

Delay_ms(160)

Wend

Wend

END

Luego pasamos a acomodar los sensores, los cuales están  encargados del seguimiento de la línea. Se ha preferido la utilización de dos sensores. Esta decisión se ha basado en que permite modificar dirección de la trayectoria en forma dinámica y con una construcción simple.

para luego acabar con el terminado del armado del robot.

Análisis de los resultados experimentales que se elaboro

En primera instancia, se ha experimentado los sensores ópticos y el desplazamiento sobre una superficie totalmente blanca, siendo el resultado un movimiento entrecortado. Este defecto ha sido mejorado iterando tiempos menores entre pasos; hasta lograr un avance continuo.

Los conjuntos de sensores diferencian bien el negro del blanco.

Segunda elaboración.- El procedimiento que se siguió para el segundo fue el siguiente:

Creación del dibujo del circuito sobre la placa, del lado donde se encuentra el cobre se trazan el diseño o dibujo ya elaborado del circuito con un marcador negro. Una vez hecho esto se vacía el cloruro férrico sobre un recipiente donde se colocara la placa para poder obtener el dibujo grabado en cobre.

Montar los componentes y soldar correctamente. En la placa correctamente dibujado y totalmente seca y libre de asperezas, se procede a montar los componentes uno a uno y soldar correctamente.

Se tiene que tener mucho cuidado con soldar ya que un error o distracción puede traer serias consecuencias como posibles cortos o falsos.

Ajuste de motores y engranes. Los motores del robot se ajustaran a los extremos de una base de plástico que se pegara a la placa principal.

Análisis e Interpretación de resultados.

Una vez terminado nuestro prototipo se puso a prueba sobre una línea negra recta con fondo blanco. Se noto que el robot no avanzo, y esto puede ser provocado por varios factores como son:

• Las ruedas de los motores deben estar los dos al mismo tiempo haciendo contacto total con el fondo o superficie.

• Observar que los dos motores giren en un mismo sentido, esto es hacia dentro del robot, y si no cambiar la polaridad de cualquiera de estos.

• La alimentación, debe estar bien cargada y conectada al circuito.

Otro desperfecto es el sensado en el rastreo de la línea negra, que puede ser ocasionada por los siguientes aspectos:

• Mala calibración y distancia entre sensores.

• La mala soldadura también puede ser un factor, hay que asegurarse de que la calidad de está, o posibles cortos.

• Los sensores son muy sensibles a la luz del día, por tal hay que asegurarse de que las pruebas se realicen en un lugar acondicionado.

Conclusiones

Se diseñó e implementó, un robot seguidor de línea. El funcionamiento del robot fue adecuado a la meta propuesta. Se demostró que a pesar de que se usaron componentes básicos de electrónica son suficientes para realizar un proyecto interesante y vistoso. El robot cumple las expectativas esperadas a demás este sirve como base para adentrarse en el campo de la electrónica y robótica.