Robot Laberinto - Fase 4

 

Hernando Garcia LLanos 

 Yeison Stiven Henao Ramirez 

 Carlos José Mora 

 

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA ELECTRÓNICA - 3744

 

FASE 4 - ROBOT LABERINTO

INTRODUCCIÓN

línea horizontal

Introducción

En esta cuarta etapa de nuestro proyecto Robot Laberinto, se darán a conocer varios aspectos que ayudarán a entender mejor su funcionamiento, su lógica y de manera comprensible, las acciones que realizará al enfrentarse con diferentes situaciones en el laberinto; se analizará el código de programación implementado para el movimiento del robot, el driver usado para los motores y enlaces externos, todo esto se revisará por medio de este informe con el motivo de poder apreciar los resultados de estos avances.

Contenido

1.   DESCRIPCIÓN DEL DRIVER: características

2.   DIAGRAMA DE CONEXIÓN

3.   DIAGRAMA DE FLUJO

4.   IMÁGENES DEL MONTAJE

5.   FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES

6.   CONCLUSIONES

7.   VIDEO DE DEMOSTRACIÓN

1.   Descripción Del Driver

El driver L298N es un dispositivo que permite controlar el sentido de funcionamiento de motores a una corriente de salida por canal de hasta 2A. Este módulo cuenta con un disipador de calor acorde a las caracterí­sticas de este driver, sus caracterí­sticas de diseño le permiten un rendimiento anti-interferencia excepcional, puede llegar a trabajar hasta con un nivel de tensión de entrada de 46V, aunque por cuestiones de seguridad se recomiendo usar niveles de tensión algo debajo de este valor lí­mite. Puede llegar a manejar un motor paso a paso de dos fases y cuatro fases, o dos motores de corriente continua. Este módulo incluye un regulador de voltaje 78M05 para obtener la energí­a de alimentación del dispositivo, sin embargo, cuando se superan los 12V, se sugiere usar una fuente de poder externa de 5V como fuente de alimentación digital y deshabilitar el jumper de 12V. Este módulo tiene gran capacidad de filtrado de ruido, cuenta con un diodo de protección ante corriente inversa, haciendo que su funcionamiento sea más estable y fiable.


CARACTERÍSTICAS:

      Controlador: L298/ Doble Puente H

      Interfaz de potencia: 7V~46V

      Corriente máxima: 2A por canal

      Voltaje de control: 5V


      Nivel de entrada de señal de control:

                Nivel alto 2.3V <= Vin <= Vss

                Nivel bajo: -0.3V <= Vin <= 1.5 V

      Corriente de control: 36mA


      Potencia de salida: 25W


      Luces indicadoras: Encendido, control, dirección


      Temperatura de operación: -20°C ~ +135°C

 

DIAGRAMA DE CONEXIONES



Este es el diagrama de conexión, el cual muestra una descripción gráfica de todas las conexiones internas en la estructura electrónica del robot de laberintos. Se pueden observar las conexiones que tiene el Arduino con el driver(puente H), los sensores y los LEDs. Además, se puede observar que los motores que dan movilidad al robot se encuentran conectados al driver.

Todos los componentes electrónicos del robot están conectados al microcontrolador(Arduino) por medio de los pines que trae este último, esto con motivo de que al momento de programar la plaqueta de Arduino, el algoritmo establecido para las funciones del robot sea transmitido por medio de señales eléctricas a cada una de las partes conectadas al microcontrolador para que así se cumpla el objetivo principal del robot que es resolver laberintos de manera correcta; estas señales eléctricas regulan y dan orden de funcionamiento a: la intensidad de brillo de los LEDs, el comportamiento de los sensores, y el funcionamiento de los motores.


DIAGRAMA DE FLUJO






Este es el diagrama de flujo que representa el algoritmo utilizado para programar tanto los sensores y los motores que se encuentran conectados al driver. En este diagrama se definen aspectos como lo son la dirección el la cual el robot se moverá, la velocidad del robot y  el funcionamiento de los sensores. se le da una función específica a cada uno de los pines en los cuales se encuentran conectados los sensores y el driver. También, se prevén diferentes situaciones que el robot podría enfrentar, por ejemplo, si el robot detecta una distancia mayor o igual a 15 cm seguirá su curso hacia adelante; si la distancia es menor a 15 cm significa que hay una pared obstaculizando, por lo que el robot parará, retrocederá y analizará en primera medida el camino de la derecha y si no hay una distancia menor a 15 cm en dicho camino, éste girará en sentido derecho, de lo contrario girará en sentido izquierdo; otra opción cuando la distancia es menor a 15 cm, significa que posiblemente hay una pared al frente, a la izquierda o a la derecha de donde se encuentra el robot, por lo que este último parará, retrocederá, dará un giro de 180 grados y seguirá su curso según sea la dirección.


IMÁGENES DEL MONTAJE (Resistente, firme, completo)





Se puede observar el robot ensamblado hasta el momento, se incorpora el driver y las diferentes conexiones en el microcontrolador; la estructura del robot se encuentra resistente y sólida.

 

FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES

¿Qué es?

 El Motorreductor amarillo para carritos y compatible para proyectos con Arduino es un dispositivo electromecánico que te permite reducir la velocidad a un alto par.

¿Cómo funciona el motorreductor?

 El Motorreductor es un elemento que opera internamente a través de un juego de engranes, en el cual este mismo está acoplado al eje del motor eléctrico, teniendo como resultado una disminución de velocidad.

 

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CARACTERÍSTICAS

    Voltaje de alimentación:  3 a 9 volts

    Corriente de consumo desde: (100 a 150) mA

    Velocidad sin carga @ 5 volts: 190 RPM

    Relación de transmisión: 50:1

    Torque de salida @ 5 Volts: 0.1715 Nm Aprox

    Diámetro del eje de salida: 5.3 mm aplanado a 3.6

    Temperatura de operación: 10 °C a 50°C

    Peso: 50 gramos

    Color: Amarillo

    Excelente tracción sobre una gran variedad de superficies

    Motorreductor con eje dual

    Dirección del eje: Bidireccional

 

 

CONCLUSIONES

En esta fase se describió el funcionamiento del robot basándose en las características de sus partes, en esta ocasión se centró en las descripciones correspondientes a los motores y el driver, para comprender la información de forma intuitiva, se encuentra un diagrama de flujo y conexiones, también se dieron a conocer las características del driver usado para este robot.

Luego se presentó el diagrama de flujo de la programación del robot, con el cual es posible comprender un poco más a fondo el funcionamiento del robot al momento de desplazarse por una superficie recta, esta información incluye el movimiento, giros, posibles situaciones que pueda enfrentar y la forma de responder a estas diferentes situaciones.  De la misma manera se presenta el diagrama de conexión que muestra todos los enlaces de interacción entre los componentes electrónicos del robot.

Por otra parte, se muestran algunas imágenes del robot en las que se puede conocer cuál es su estado final, apreciando su estructura, elementos y conexiones.   Por último, se presenta un corto video que constata el funcionamiento del robot hasta la fecha. Se espera tener un mayor avance en las futuras fases, para así lograr el objetivo de elaborar un robot que resuelve laberintos eficazmente.

 

 

 

ENLACE al video

Video del robot en funcionamiento:

https://drive.google.com/file/d/1RUrYBVwvMa8Mun6Oc4GUaaXvnhHCmEK2/view?usp=sharing



















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