Mecatrónica

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK-60-M ROBOT SIGUE LINEA

Asesor: JESSICA DANIELA CERVANTES MARTÍNEZ

Autor: YOSELYN LIZETH MATA TREJO

Resumen

En este proyecto se presenta la metodología seguida para el diseño y construcción de un robot  seguidor de una línea negra con fondo blanco, fue creado mediante un circuito el cual nos sirve para que siga un  camino específico el cual  indiquemos, logrando así su buen funcionamiento.

 

 

Pregunta de Investigación

¿Qué proceso realiza un robot para seguir una línea?

Planteamiento del Problema

Que el robot seguí línea cumpla su única función, seguir una línea marcada mediante sensores.

 

Antecedentes

La electrónica robótica y lo sistemático, tiene un aplicación en casi todos los campos, porque permite crear una cantidad ilimitada de modelos tecnológicos y fantásticos al igual que un ilimitada de aplicaciones útiles en el hogar,  el colegio, la industria, el comercio, en todos los campos del conocimiento y del quehacer humano puede caber una aplicación de la robótica.

Los robots dispositivos o mecanismos “seguidores de línea” que cumplen una única misión: seguir una línea marcada. Son considerados los “ hola mundo” de la robótica.

La tecnología, robótica y sistemática a evolucionado de manera extraordinaria a pasos gigantescos.

Los robots seguí líneas se caracterizan porque son capases de seguir un camino trazado por una línea. Esta línea normalmente es de un color que contrasta con el color del resto del  suelo, es decir, si la línea es negra, el suelo será blanco, y viceversa. Debido a su facilidad de implementación, estos robots son los que normalmente se utilizan para introducirse en la robótica.

Todos los robots, poseen (por lo general) ciertas partes básicas comunes entre todos:

Sensores: Un rastreador detecta la línea a seguir por medio de sensores. Hay muchos tipos de sensores que se pueden usar para este fin; sin embargo, por razones de costos y practicidad, los más comunes son los sensores infrarrojos (IR), que normalmente constan de un LED infrarrojo y un fototransistor, la línea a seguir, puede ser de color negro con fondo blanco o línea blanca con fondo negro y dependerá de la configuración electrónica con la cual se arme el circuito de dichos sensores.

Motores: El robot se mueve utilizando motores. Dependiendo del tamaño, el peso, la precisión del motor, entre otros factores, éstos pueden ser de varias clases: motores de corriente continua, motores paso a paso o servomotores.

Ruedas: Las ruedas del robot son movidas por los motores. Normalmente se usan ruedas de materiales anti-deslizantes para evitar fallas de tracción. Su tamaño es otro factor a tener en cuenta a la hora de armar el robot.

Fuente de energía: El robot obtiene la energía que necesita para su funcionamiento de baterías o de una fuente de corriente alterna, siendo esta última menos utilizada debido a que le resta independencia al robot.

Tarjeta de control: La toma de decisiones y el control de los motores están generalmente a cargo de un microcontrolador. La tarjeta de control contiene dicho elemento, junto a otros componentes electrónicos básicos que requiere el microcontrolador para funcionar.

Objetivo

Observar el proceso que realiza el robot al seguir una línea.

Justificación

Este proyecto me intereso porque quería saber  cómo un robot puede seguir una línea a través de los sensores infrarrojos y corregir el camino si se sale de la línea.

 

Hipótesis

Si se calibran correctamente los sensores, el robot cumplirá su única función de seguir una línea.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

  • 2 sensores infrarrojos CNY70
  • 1 protoboard
  • 20 jumpers macho hembras
  • 3 metros de cable UTP
  • 1 cautín
  • 1 metro de estaño
  • pasta para soldar
  • 2 motoreductores de 2 kilos
  • 2 llantas
  • 1 rueda loca
  • 1 chasis de acrílico
  • 2 resistencias de 560 omhios
  • 2 resistencias de 20 kilo omhios
  • 7 resistencias de 1 kilo omhios
  • 1 puente H L293D
  • 2 leds rojos
  • 4 baterías AA recargables
  • 1 batería 9V para mayor potencia
  • 1 fotorresistencia LDR
  • 1 híper led
  • 2 resistencias variables de 50 kilo omhios
  • 1 puente HL293D
  • 1 compuerta lógica NOT 74LS04

 

 

Procedimiento.

  • Se conseguirá un chasis de acrílico impreso en 3 D
  • Diseñar un diagrama de conexiones
  • Fijar el protoboard a el chasis
  • Fijar los motoreductores al chasis
  • Colocar las llantas en cada motoreductor
  • Fijar los sensores infrarrojos CNY70 al chasis del carro
  • Armar el circuito como lo muestra el diagrama de conexiones
  • Calibrar los sensores infrarrojos
  • Hacer una pequeña pista con una línea negra, para que el robot la siga.

 

Galería Método

Resultados

Al terminar el armado del robot seguí línea,  al colocarlo sobre la pista donde se marcó la línea negra y posteriormente encenderlo, se observó que el robot comenzó a moverse, cumpliendo su único objetivo de seguir una línea.

Link del video en YouTube: https://youtu.be/YDErg5K1-zs

 

Galería Resultados

Discusión

Al terminar el armado del robot seguí línea,  al colocarlo sobre la pista donde se marcó la línea negra y posteriormente encenderlo, se observó que el robot comenzó a moverse, cumpliendo su único objetivo de seguir una línea.

Conclusiones

Este proyecto me enseño, cómo es el funcionamiento de algunos robots, con forme iba avanzando en la construcción de este, me di cuenta lo interesante que es, como partes tan pequeñas tienen un valor importante, si en algún momento uno de los sensores no estuviera bien calibrado el robot se saldría de su camino trazado o no avanzaría, por eso creo que es muy interesante el cómo se deben programar cada parte de este para su buen funcionamiento.

Bibliografía

 

Barrientos, A. Fundamentos de robótica. Editorial Mc Graw-Hill

Angulo JM. Historia y evolución de la robótica. En robótica práctica. Tecnología y aplicaciones. Editorial Paraninfo. 5

Iñigo R. Vidal E: Robots industriales manipuladores. Editorial: UPC. 

Enciclopedia Ilustrada Cumbre

Editorial cumbre S.A.

https://es.wikipedia.org/wiki/Robot_seguidor_de_l%C3%ADnea

https://www.dynamoelectronics.com/partes-para-armar-un-robot-seguidor-de-linea/

https://www.monografias.com/docs110/carrito-seguidor-linea/carrito-seguidor-linea.shtml

Summary

Research Question

What process does a robot perform to follow a line?

Problem approach

That the robot followed the line fulfills its only function, following a line marked by sensors.

Background

Objective

Observe the process that the robot performs when following a line.

Justification

This project is done with the intention of explaining how a robot can follow a line through infrared sensors

Hypothesis

If the sensors are calibrated correctly, the robot will fulfill its unique function of following a line.

 

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography