García Cedeño Mirelly Geovannily.pdf
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U N IV E R S ID A D D E G U A Y A Q U IL
F A C U L T A D D E C IE N C IA S M A T E M Á T IC A S Y F ÍS IC A S
C A R R E R A D E IN G E N IE R ÍA E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
D E SA R R O L L O
D E U N K IT E D U C A T IV O
B A SA D O
D E R O B Ó T IC A
E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
T E S IS D E G R A D O
P r e v ia a la o b te n c ió n d e l T ítu lo d e :
IN G E N IE R A E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
A U T O R : M IR E L L Y G E O V A N N IL Y G A R C ÍA C E D E Ñ O
T U T O R : IN G . W IL M E R N A R A N JO
G U A Y A Q U IL – E C U A D O R
2013
i
U N IV E R S ID A D D E G U A Y A Q U IL
F A C U L T A D D E C IE N C IA S M A T E M Á T IC A S Y F ÍS IC A S
C A R R E R A D E IN G E N IE R ÍA E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
D E SA R R O L L O
D E U N K IT E D U C A T IV O
B A SA D O
D E R O B Ó T IC A
E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
T E S IS D E G R A D O
P r e v ia a la o b te n c ió n d e l T ítu lo d e :
IN G E N IE R A E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
A U T O R : M IR E L L Y G E O V A N N IL Y G A R C ÍA C E D E Ñ O
T U T O R : IN G . W IL M E R N A R A N JO
G U A Y A Q U IL – E C U A D O R
2013
ii
A P R O B A C IÓ N D E L T U T O R
E n m i c a lid a d d e T u to r d e l tra b a jo d e in v e stig a c ió n , “ D E S A R R O L L O
K IT
E D U C A T IV O
D E S T R E Z A )”
D E
R O B Ó T IC A
e la b o ra d o
por
la
B A SA D O
S rta .
E N
M ire lly
A R D U IN O
G e o v a n n ily
D E U N
(R O B O T D E
G a rc ía
C edeño,
e g re sa d o d e la C a rre ra d e In g e n ie ría e n S iste m a s C o m p u ta c io n a le s e In g e n ie ría E n
N e tw o rk in g
y T e le c o m u n ic a c io n e s, F a c u lta d D e C ie n c ia s M a te m á tic a s y F ísic a s
d e la U n iv e rsid a d D e G u a y a q u il, p re v io a la o b te n c ió n d e l T ítu lo d e In g e n ie ro e n
N e tw o rk in g
y
T e le c o m u n ic a c io n e s,
m e
p e rm ito
d e c la ra r
que
o rie n ta d o , e stu d ia n d o y re v isa d o , la A p ru e b o e n to d a s su s p a rte s.
A ten ta m en te
… … … … … … … … … … … … .
In g . W ilm e r N a r a n jo
T U T O R
lu e g o
de
haber
iii
D E D IC A T O R IA
A
D io s, n u e stro c re a d o r p o r su a m o r
y p ro te c c ió n .
A
y
m is p a d re s p o r su a m o r, p a c ie n c ia
esfu erzo
y
por
sie m p re
darm e
á n im o s.
A
n u e stro s
m a e stro s,
por
su
p a c ie n c ia , b o n d a d y g e n e ro sid a d p o r
ilu m in a r
m i
senda
con
la
lu z
c o n o c im ie n to , p o r e n se ñ a rn o s
a
del
ser
ú tile s a lo s d e m á s.
A
m is a m ig o s y c o m p a ñ e ro s, p o r la
a le g ría
de
c o m p a rtid a , p o r se r e sp íritu
so lid a rid a d ,
por
a n im a rn o s
c o n sta n te m e n te h a c ia la c u lm in a c ió n
d e m i carrera.
C o n C a riñ o
M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
iv
A G R A D E C IM IE N T O
A
D io s p o r d a rm e sa b id u ría , fu e rz a s
e in te lig e n c ia .
A
m i
M ad re
sie m p re
y
d arm e
a
m i
h erm an a
á n im o s
a
por
se g u ir
a
p e sa r d e to d o .
A
Á n g e l G a b rie l C e d e ñ o Z a m b ra n o
(m i
p rim o )
que
c o n trib u y o
en
el
d e sa rro llo d e e ste tra b a jo .
A
to d a s
la s
p erso n as
ap o y aro n
dando
m o tiv a c ió n
y
que
p a la b ra s
esp eran zas
p ara
m e
de
que
a lc a n z a r m i m e ta .
L e s a g ra d e z c o a to d o s e n g e n e ra l.
M u y A g ra d e c id a
M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
v
T R IB U N A L
D E G R A D O
_______________________
____________________
In g . F ern a n d o A b a d M o n tero
D EC A N O
D E LA
FA C U LTA D
In g . W ilm e r N a r a n jo
D IR E C T O R D E T E S IS /T U T O R
C IE N C IA S M A T E M A T IC A S
Y F ÍS IC A S
_______________________
________________________
In g . Á n g e l P la z a
In g . V ic k y V e r a
D O C E N T E - T R IB U N A L
D O C E N T E - T R IB U N A L
____________________
A b. Juan C hávez A .
S E C R E T A R IO
vi
U N IV E R S ID A D D E G U A Y A Q U IL
F A C U L T A D D E C IE N C IA S M A T E M Á T IC A S Y F ÍS IC A S
C A R R E R A D E IN G E N IE R ÍA E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
D E S A R R O L L O D E U N K IT E D U C A T IV O D E
R O B Ó T IC A B A S A D O E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
P ro y e c to d e T e sis d e G ra d o q u e se p re se n ta c o m o re q u isito p a ra o p ta r p o r e l títu lo
d e In g e n ie ro e n N e tw o rk in g y T e le c o m u n ic a c io n e s
A u to ra : M ire lly G e o v a n n ily G a rc ía C e d e ñ o
C .I . 1 3 0 9 7 5 7 7 0 - 4
T u to r : In g . W ilm e r N a ra n jo
v ii
C E R T IF IC A D O D E A C E P T A C IÓ N D E L T U T O R
En
m i
c a lid a d
in v e stig a c ió n ,
de
tu to r d e
d e sa rro llo
te sis
de
g rad o , n o m b rad o
te c n o ló g ic o
y
e d u c a c ió n
p o r e l d e p a rta m e n to
c o n tin u a
de
la
de
carrera
de
in g e n ie ría e n siste m a s c o m p u ta c io n a le s d e la u n iv e rsid a d d e G u a y a q u il,
C e rtific o :
Q ue
he
a n a liz a d o
G e o v a n n ily
el
G a rc ía
p ro y e c to
C edeño,
de
com o
g rad o
p re se n ta d o
re q u isito
p re v io
por
p ara
la
eg resad a
o p ta r
por
M ire lly
títu lo
de
in g e n ie ro c u y o p ro b le m a e s:
D E SA R R O L L O
A R D U IN O
D E
U N
K IT
E D U C A T IV O
D E
R O B Ó T IC A
B A SA D O
E N
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
C o n sid e ro a p ro b a d o e l tra b a jo e n su to ta lid a d .
P re se n ta d o p o r:
G a rc ía C e d e ñ o M ire lly G e o v a n n ily
A p e llid o s y N o m b re s c o m p le to s
1 3 0 9 7 7 5 7 7 0 -4
C e d u la d e c iu d a d a n ía N °
T u to r: In g . W ilm e r N a ra n jo
v iii
ÍN D IC E G E N E R A L
A P R O B A C I Ó N D E L T U T O R ................................................................................................ i
C E R T I F I C A D O D E A C E P T A C I Ó N D E L T U T O R ............................................................ v i i
Í N D I C E G E N E R A L ............................................................................................................ v i i i
Í N D I C E D E C U A D R O S .........................................................................................................x
Í N D I C E D E F I G U R A S ......................................................................................................... x i
Í N D I C E D E G R Á F I C O S .................................................................................................... x i v
R E S U M E N ............................................................................................................................x v
A B S T R A C T ........................................................................................................................ x v i
I N T R O D U C C I Ó N ..................................................................................................................1
C A P Í T U L O I ...........................................................................................................................6
U B I C A C I Ó N D E L P R O B L E M A E N U N C O N T E X T O .....................................................6
S I T U A C I Ó N C O N F L I C T O N U D O S C R Í T I C O S ...............................................................7
C A U S A S Y C O N S E C U E N C I A S D E L P R O B L E M A .........................................................8
D E L I M I T A C I Ó N D E L P R O B L E M A ..................................................................................9
F O R M U L A C I Ó N D E L P R O B L E M A ..................................................................................9
E V A L U A C I Ó N D E L P R O B L E M A ...................................................................................1 0
O B J E T I V O S .......................................................................................................................1 1
A L C A N C E S D E L P R O B L E M A ........................................................................................1 2
J U S T I F I C A C I Ó N E I M P O R T A N C I A ...............................................................................1 2
C A P Í T U L O I I ........................................................................................................................1 5
A N T E C E D E N T E S D E L E S T U D I O ..................................................................................1 5
F U N D A M E N T A C I Ó N T E Ó R I C A ....................................................................................1 6
C A P Í T U L O I I I .......................................................................................................................4 6
M E T O D O L O G Í A ...............................................................................................................4 6
D I S E Ñ O D E L A I N V E S T I G A C I Ó N .................................................................................4 6
M O D A L I D A D D E L A I N V E S T I G A C I Ó N .......................................................................4 6
T I P O D E I N V E S T I G A C I Ó N .............................................................................................4 7
P O B L A C I Ó N Y M U E S T R A ..............................................................................................4 7
ix
O P E R A C I O N A L I Z A C I O N D E V A R I A B L E S ..................................................................4 9
I N S T R U M E N T O S D E R E C O L E C C I Ó N D E D A T O S ......................................................5 0
I N S T R U M E N T O S D E L A I N V E S T I G A C I Ó N .................................................................5 1
L A E N C U E S T A Y E L C U E S T I O N A R I O .........................................................................5 1
V A L I D A C I Ó N ...................................................................................................................5 2
P R O C E D I M I E N T O S D E L A I N V E S T I G A C I Ó N .............................................................5 2
R E C O L E C C I Ó N D E L A I N F O R M A C I Ó N .......................................................................5 3
P R O C E S A M I E N T O Y A N Á L I S I S ....................................................................................5 4
C A P Í T U L O I V ......................................................................................................................6 9
C R O N O G R A M A ................................................................................................................6 9
P R E S U P U E S T O .................................................................................................................7 0
C A P Í T U L O V .......................................................................................................................7 2
C O N C L U S I O N E S ..............................................................................................................7 2
R E C O M E N D A C I O N E S .....................................................................................................7 3
B I B L I O G R A F Í A ...................................................................................................................7 4
L I B R O S ..............................................................................................................................7 4
P Á G I N A S W E B .................................................................................................................7 4
A N E X O S ...............................................................................................................................7 8
E N C U E S T A ........................................................................................................................7 8
C R O N O G R A M A ................................................................................................................8 0
M A N U A L T É C N I C O .........................................................................................................8 4
M A N U A L D E U S U A R I O ..................................................................................................9 9
K I T E D U C A T I V O D E R O B Ó T I C A ..................................................................................1 1 2
P A S O S A S E G U IR P A R A H A C E R F U N C IO N A R
E L K IT E D U C A T IV O
D E
R O B Ó T I C A ......................................................................................................................1 1 2
P R O G R A M A S Q U E S E U T IL IZ A N E N E L K IT E D U C A T IV O
D E
..........................................................................................................................................1 1 3
x
ÍN D IC E D E C U A D R O S
C U A D R O
1
P I N E S D I G I T A L E S ...............................................................................................2 8
C U A D R O
2
P I N E S A N Á L O G O S ..............................................................................................2 9
C U A D R O
3
P I N E S D E V O L T A J E ............................................................................................2 9
C U A D R O
4
A C C I O N E S D E L O S I N T E R R U P T O R E S E N P U E N T E H .................................3 8
C U A D R O
5
M A T R I Z D E O P E R A C I O N A L I Z A C I O N D E V A R I A B L E S ...............................4 9
C U A D R O
7
D E T A L L E S D E P R E S U P U E S T O S ......................................................................7 0
xi
ÍN D IC E D E F IG U R A S
F IG U R A 1
K I T E D U C A T I V O ...................................................................................................1
F IG U R A 2
D I F E R E N T E S E S T R U C T U R A S D E U N K I T E D U C A T I V O ...............................3
F IG U R A 3
K I T L E G O W E D O ..................................................................................................4
F IG U R A 4
A R D U I N O U N O ....................................................................................................2 7
F IG U R A 5
A R D U I N O 1 .0 .1 ....................................................................................................2 7
F IG U R A 6
P I N E S D I G I T A L E S A R D U I N O ...........................................................................2 8
F IG U R A 7
P I N E S A N Á L O G O S Y D E V O L T A J E .................................................................2 8
F IG U R A 8
F U E N T E S D E A L IM E N T A C IÓ N
.......................................................................3 0
F IG U R A 9
V I S T A E X T E R N A Y C I R C U I T O S I N T E R N O S D E L S E N S O R C N Y 7 0 ...........3 1
F IG U R A 1 0
S E N S O R U L T R A S Ó N I C O ...................................................................................3 3
F IG U R A 1 1
S E R V O M O T O R ....................................................................................................3 4
F IG U R A 1 2
M O T O R D C ...........................................................................................................3 5
F IG U R A 1 3
C A J A D E C A M B I O S D O B L E S E T D E T A M I Y A ..............................................3 6
F IG U R A 1 4
E S T R U C T U R A D E U N P U E N T E H ( M A R C A D O E N R O J O ) ...........................3 7
x ii
F IG U R A 1 5
A C C I O N E S D E L O S I N T E R R U P T O R E S E N U N P U E N T E H ..........................3 7
F IG U R A 1 6
C O N T R O L A D O R D E M O T O R E S D O B L E P U E N T E H - L 2 9 8 .........................4 0
F IG U R A 1 7
C O N T R O L PW M
D E U N A S E Ñ A L ....................................................................4 0
F IG U R A 1 8
F O R M U L A S ..........................................................................................................4 1
F IG U R A 1 9
R U E D A L O C A ......................................................................................................4 2
F IG U R A 2 0
A R D U I N O U N O ....................................................................................................8 6
F IG U R A 2 1
D I A G R A M A D E T I E M P O S .................................................................................9 4
F IG U R A 2 2
D I F E R E N T E S P O S I B I L I D A D E S D E M O N T A J E D E L C N Y 7 0 .........................9 4
F IG U R A 2 3
P I E Z A S D E N T R O D E L S E R V O M O T O R ............................................................9 6
F IG U R A 2 4
S E Ñ A L D E P U L S O S C O N T R O L A A L S E R V O M O T O R ...................................9 6
F IG U R A 2 5
C O N T R O L A D O R D E M O T O R E S D O B L E P U E N T E H - L 2 9 8 .........................9 8
F IG U R A 2 6
A R D U I N O U N O ..................................................................................................1 0 1
F IG U R A 2 7
C A R P E T A D E A R D U I N O ..................................................................................1 0 3
F IG U R A 2 8
A R D U I N O 1 .0 .1 ..................................................................................................1 0 3
F IG U R A 2 9
B O T Ó N D E V E R I F I C A C I Ó N D E C Ó D I G O ......................................................1 0 4
x iii
F IG U R A 3 0
B O T Ó N P A R A C A R G A R P R O G R A M A ...........................................................1 0 4
F IG U R A 3 1
A R D U I N O 1 .0 .1 L I B R A R I E S .............................................................................1 0 5
F IG U R A 3 2
L I B R A R I E S .........................................................................................................1 0 5
F IG U R A 3 3
U L T R A S O N I D O Y S E R V O M O T O R .................................................................1 0 7
F IG U R A 3 4
A R D U I N O Y S E N S O R U L T R A S O N I D O H C - S R 0 4 .........................................1 0 8
F IG U R A 3 5
C O N E X I Ó N D E C N Y 7 0 Y A R D U I N O ..............................................................1 0 9
F IG U R A 3 6
S E N S O R E S ..........................................................................................................1 0 9
F IG U R A 3 7
C O N E X I Ó N D E S E R V O M O T O R C O N A R D U I N O .........................................1 1 0
F IG U R A 3 8
P U E N T E H ...........................................................................................................1 1 0
F IG U R A 3 9
C O N T R O L A D O R D E M O T O R E S D O B L E P U E N T E H - L 2 9 8 .......................1 1 1
F IG U R A 4 0
K I T E D U C A T I V O D E R O B Ó T I C A ...................................................................1 1 2
x iv
ÍN D IC E D E G R Á F IC O S
G R Á F IC O
1
E S T A D Í S T I C A D E L A P R E G U N T A N . - 1 ..........................................................5 5
G R Á F IC O
2
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 2 ...........................................................5 6
G R Á F IC O
3
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 3 ..........................................................5 7
G R Á F IC O
4
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 4 ..........................................................5 8
G R Á F IC O
5
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 5 ..........................................................5 9
G R Á F IC O
6
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 6 ..........................................................6 0
G R Á F IC O
7
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 7 ..........................................................6 1
G R Á F IC O
8
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 8 ..........................................................6 3
G R Á F IC O
9
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 9 ...........................................................6 4
G R Á F IC O
10
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 1 0 ........................................................6 5
G R Á F IC O
11
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 1 1 ........................................................6 7
G R Á F IC O
12
E S T A D Í S T I C O D E L A P R E G U N T A N . - 1 2 ........................................................6 8
xv
U N IV E R S ID A D D E G U A Y A Q U IL
F A C U L T A D D E C IE N C IA S M A T E M Á T IC A S Y F ÍS IC A S
C A R R E R A D E IN G E N IE R ÍA E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
D E S A R R O L L O D E U N K IT E D U C A T IV O D E R O B Ó T IC A
B A S A D O E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
A u to r a : M ire lly G e o v a n n ily
G a rc ía C e d e ñ o
T u to r : In g . W ilm e r N a ra n jo
R E SU M E N
El
o b je tiv o
de
e ste
p ro y e c to
de
te sis
es
lo g ra r la
im p le m e n ta c ió n
de
un
k it
e d u c a tiv o d e ro b ó tic a se g u id o r d e lín e a y d e te c to r d e o b stá c u lo s, u sa n d o c o m o
c o n tro l p rin c ip a l u n A rd u in o U N O
e l c u a l m e p e rm ite p ro g ra m a r lo q u e e l c a rro
v a a re a liz a r d e fo rm a fá c il y rá p id a . E ste k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a fu n c io n a d e
fo rm a
a u tó n o m a
es
d e c ir q u e
no
es
c o n tro la d o , so lo
si se
lle g a ra
a
su b ir u n
re sp e c tiv o p ro g ra m a a c tu a lm e n te tie n e d o s fu n c io n e s in d e p e n d ie n te s: u n a q u e e s
sie n d o se g u id o r d e lín e a e n e l c u a l u tiliz a ra se n so re s in fra rro jo s p a ra la le c tu ra d e
la lín e a , e sta le c tu ra se e n c a rg a ra e n g u ia r a l k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a y a se a a la
d e re c h a o a la iz q u ie rd a y la o tra e s q u e d e te c te o b stá c u lo s d o n d e se u tiliz a ra e l
u ltra so n id o
el
cual
se
en carg ara
de
v e rific a r
si
e l c a m in o
en
el que
se
e stá
d irig ie n d o se e n c u e n tre d e sp e ja d o , sin o lo e stá se d e te n d rá y b u sc a ra u n c a m in o
lib re e sto lo lo g ra ra a l u tiliz a r u n se rv o m o to r c o m o b a se e l c u a l d e p e n d i e n d o d e
lo s g ra d o s
p e rm itirá a l u ltra so n id o a e sc o g e r e l c a m in o d e sp e ja d o , c la ro q u e se
p u e d e n a g re g a r m á s fu n c io n e s d e p e n d ie n d o lo q u e u n o d e se e q u e h a g a n u e stro k it
e d u c a tiv o d e ro b ó tic a . E ste p ro y e c to d e te sis ta m b ié n re fle ja ra e l e fe c to p o sitiv o
q u e te n d rá e l k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a e n lo s e stu d ia n te s, d o n d e p e rm itirá m e jo ra r
su s c a p a c id a d e s.
xvi
U N IV E R S ID A D D E G U A Y A Q U IL
F A C U L T A D D E C IE N C IA S M A T E M Á T IC A S Y F ÍS IC A S
C A R R E R A D E IN G E N IE R ÍA E N N E T W O R K IN G Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
D E S A R R O L L O D E U N K IT E D U C A T IV O D E R O B Ó T IC A
B A S A D O E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
A u to r a : M ire lly G e o v a n n ily G a rc ía C e d e ñ o
T u to r : In g . W ilm e r N a ra n jo
A B ST R A C T
T h e o b je c tiv e o f th is th e sis is to im p le m e n t a n e d u c a tio n a l k it fo r lin e fo llo w e r
ro b o t
and
o b sta c le
d e te c tio n , u sin g
a llo w s m e to p ro g ra m
as
m a in
c o n tro l a n
A rd u in o
U N O
w h ic h
w h a t th e c a r is g o in g to m a k e a n e a sy a n d q u ic k . T h is
e d u c a tio n a l ro b o tic s k it o p e ra te s a u to n o m o u sly is n o t c o n tro lle d , o n ly if it w e re to
ra ise a re sp e c tiv e p ro g ra m c u rre n tly h a s tw o se p a ra te fu n c tio n s: o n e th a t is still in
lin e
fo llo w e r w h ic h u se d in fra re d se n so rs to re a d th e lin e th is re a d in g w a s in
c h a rg e o f g u id in g th e e d u c a tio n a l ro b o tic s k it to e ith e r th e rig h t o r le ft a n d th e
o th e r is to d e te c t o b sta c le s w h ic h u se u ltra so u n d w h ic h w ill v e rify if th e p a th y o u
a re h e a d in g is c le a r b u t it w ill sto p a n d lo o k fo r a fre e w a y to a c h ie v e th is w e u se a
se rv o m o to r b a sis d e p e n d in g o n w h ic h g ra d e s w ill a llo w th e u ltra so u n d to c h o o se
th e p a th c le a r, c le a r th a t m o re fe a tu re s c a n b e a d d e d d e p e n d in g o n w h a t y o u w a n t
to d o o u r e d u c a tio n a l ro b o tic s k it. T h is th e sis a lso re fle c ts th e p o sitiv e e ffe c t it
w ill h a v e th e k it in ro b o tic s e d u c a tio n w h e re stu d e n ts w ill im p ro v e th e ir sk ills.
IN T R O D U C C IÓ N
A h o ra b ie n u n k it e d u c a tiv o e s u n a h e rra m ie n ta te c n o ló g ic a q u e se u tiliz a p a ra la
enseñanza
de
la
ro b ó tic a
b á sic a y d e o tra s d isc ip lin a s c o m o se m u e stra e n la
sig u ie n te fig u ra .
F ig u r a 1
K it E d u c a tiv o
L a e d u c a c ió n e n e ste n u e v o sig lo p re se n ta n u e v o s re to s p a ra lo s d o c e n te s p o rq u e
lo s re to s q u e se e n fre n ta n lo s jó v e n e s so n c a d a d ía d ife re n te y e llo s d e b e n e sta r
p rep arad o s
p ara
a lc a n z a r
el
é x ito ,
por
lo
ta n to
la
ro b ó tic a
e d u c a tiv a
com o
e stra te g ia in flu y e p o sitiv a m e n te e n p re p a ra rlo s p a ra e ste m u n d o , la a p lic a c ió n d e
R o b ó tic a E d u c a tiv a m e d ia n te c o m p e te n c ia s n a c io n a le s e in te rn a c io n a le s d o n d e se
1
e n fre n ta n
c o n o tro s e stu d ia n te s p a ra m e d ir su s h a b ilid a d e s y c a p a c id a d e s.
E sta te sis e stá d iv id id a e n c in c o c a p ítu lo s:
E l p rim e r c a p ítu lo tra ta so b re e l P la n te a m ie n to d e l P ro b l e m a , e n d o n d e se
p re se n ta la u b ic a c ió n d e l p ro b le m a , la situ a c ió n c o n flic to n u d o s c rític o s,
la s
1
causas
y
c o n se c u e n c ia s
del
p ro b le m a , d e lim ita c ió n
del
p ro b le m a ,
h t t p : / / e s .s c r i b d .c o m / d o c / 6 9 8 9 7 6 7 3 / 0 4 - T r a b a j o - F i n a l - T e s i s - J B C C
1
fo rm u la c ió n
g en eral
del
com o
p ro b le m a ,
e sp e c ífic o s,
e v a lu a c ió n
a lc a n c e s
del
del
p ro b le m a ,
p ro b le m a
y
o b je tiv o s
la
ta n to
ju stific a c ió n
e
im p o rta n c ia d e la te sis.
E l se g u n d o c a p ítu lo se re fie re a l m a rc o te ó ric o c o n c e p tu a l e l m ism o d o n d e
podem os
e n c o n tra r
a n te c e d e n te s
del
e stu d io ,
fu n d a m e n to s
te ó ric o s,
h ip ó te sis p re g u n ta s a c o n te sta rse .
E l te rc e r c a p ítu lo se re fie re
so b re la m e to d o lo g ía d e la in v e stig a c ió n , la
m ism a
a
que
e stá
in v e stig a c ió n ,
p o b la c ió n
y
re c o le c c ió n
o rie n ta d a
m o d a lid a d
de
e sta
la
te sis,
in v e stig a c ió n ,
m u e stra , o p e ra c io n a liz a c io n
d a to s,
in stru m e n to s
ta le s
de
de
com o
el
tip o
de
d ise ñ o
de
in v e stig a c ió n ,
v a ria b le s, in stru m e n to s
in v e stig a c ió n ,
la
la
e n c u e sta
y
de
el
c u e stio n a rio , v a lid a c ió n , p ro c e d im ie n to s d e la in v e stig a c ió n , re c o le c c ió n
d e la in fo rm a c ió n , p ro c e sa m ie n to y a n á lisis.
El
c u a rto
c a p ítu lo
c o m p e te
al
m arco
a d m in istra tiv o
donde
pode m os
e n c o n tra r e l c ro n o g ra m a y e l p re su p u e sto d e la te sis
E l q u in to c a p ítu lo se re fie re a la s c o n c lu sio n e s y re c o m e n d a c io n e s p a ra la s
p e rso n a s q u e q u ie ra n c o n stru ir su p ro p io k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a .
E l k it e d u c a tiv o d e p e n d ie n d o d e su u so e stá c o n fo rm a d o p rin c ip a lm e n te p o r tre s
m ó d u lo s :
1.
E l m ó d u lo d e e n tra d a q u e lo c o n fo rm a n b a n c o s d e sw itc h , d ife re n te s tip o s
d e se n so re s c o m o p o r e je m p lo se n so r d e lu z , se n so r d e d ista n c ia , e tc .
2.
E l m o d u lo d e l p ro c e so e l c u a l e s e l e n c a rg a d o d e re c ib ir se ñ a le s d e c o n tro l
y d a r la s ó rd e n e s a l k it p a ra q u e re a lic e d e te rm in a d a ta re a .
3.
E l m ó d u lo d e sa lid a e s e l q u e e stá c o n fo rm a d o p o r b a n c o d e le d s o d isp la y ,
m o to re s, se rv o m o to re s, e tc .
Los
K it E d u c a tiv o s
deben
te n e r la s
c a ra c te rístic a s d e p o se e r v a ria s fu n c io n e s
d e p e n d ie n d o d e su e stru c tu ra y d e l p ro g ra m a q u e se le a p liq u e a l m ism o
2
F ig u r a 2
D ife r e n te s e str u c tu r a s d e u n k it e d u c a tiv o
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .w i r e d .c o m / g e e k d a d / 2 0 1 0 /1 0 / le g o - e d u c a ti o n w e d o - m e c h a n i c s - b u i l d i n g -a n d - p ro g r a m m i n g -f o r -e a r ly - e le m e n ta r y /
O tra d e la s c a ra c te rístic a s d e lo s k it e d u c a tiv o e s q u e se le s p u e d e p ro g ra m a r la s
a c c io n e s
e fe c tu a ra
que
la s
p erso n as
p o r m e d io
de
un
re q u ie ra
so ftw a re
que
e je c u te
el
k it. E sta
e l c u a l se in sta la r a e n
p ro g ra m a c ió n
se
e l c o m p u ta d o r, e l
p ro g ra m a q u e se c re a ra se rá d e sc a rg a d o a l m ó d u lo d e p ro c e so s
M ó d u lo s d e R o b ó tic a E d u c a tiv a p a r a la e d u c a c ió n p r im a r ia y se c u n d a r ia .
K it L e g o W e d o . P a ra a lu m n o s d e e d u c a c ió n P rim a ria . (7 -1 1 a ñ o s)
K it L e g o M in d sto rm s N X T . P a ra a lu m n o s d e e d u c a c ió n se c u n d a ria (1 0 -1 6
años)
K it T E T X IX . P a ra a lu m n o s d e 3 º a 5 º d e se c u n d a ria .
K it N I M y D A Q . P a ra a lu m n o s d e 4 º 5 º se c u n d a ria , d e la e sp e c ia lid a d d e
e le c tró n ic a .
K it N I C o m p a c tR IO . P a ra a lu m n o s d e 5 º se c u n d a ria d e la e sp e c ia lid a d d e
e le c tró n ic a .
3
L o s m ó d u lo s d e R o b ó tic a so n u n a p ro p u e st a q u e e stá d a n d o re su lta d o s e n E sta d o s
U n id o s, E u ro p a y A sia p o r ta l m o tiv o la v a lid a c ió n d e e sta e stra te g ia se re a liz ó
por
la
sig u ie n te
in v e stig a c ió n
que
tie n e
v ita l
im p o rta n c ia
p ara
la
c o n tin u a
im p le m e n ta c ió n .
F ig u r a 3
K it L e g o W e d o
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .w i r e d .c o m / g e e k d a d / 2 0 1 0 /1 0 / le g o e d u c a t i o n - w e d o - m e c h a n i c s -b u i ld i n g - a n d -p r o g ra m m i n g - fo r - e a r l y e le m e n ta ry /
En
n u e stro
década
p a ís, se
re a liz a n
d istin ta s
c o m p e te n c ia s
de
ro b ó tic a , e n
e l c re c im ie n to d e la te c n o lo g ía h a id o d e sa rro ll a n d o
la
ú ltim a
c o m p o n e n te s c o n
d im e n sió n re d u c id a p a ra la a p lic a c ió n e n la ro b ó tic a .
E n tre la s p rin c ip a le s c o m p e te n c ia s d e e sta d é c a d a se p u e d e m e n c io n a r :
S e g u id o r d e L ín e a , R e su e lv a L a b e rin to , V e lo c ista s (R o b o ts a u tó n o m o s )
M ic ro m o u se (M ic ro ro b o ts a u tó n o m o s )
Z u m o , F u tb o l (M ic ro ro b o ts m a n u a le s )
4
En
el
p re se n te
in te lig e n c ia
p ro y e c to
a rtific ia l
de
se
un
d e sc rib irá n
ro b o t
lo s
a u tó n o m o
c o m p o n e n te s
p ara
que
in te g ra n
p o d e r c o n stru ir u n
la
m o d e lo
b a sa d o e n e sto s a g e n te s.
L a ro b ó tic a sie m p re se p la n te a e n to rn o a u n a s m e ta s, c u a le s se c o n sig u e n e n u n
a m b ie n te d e te rm in a d o c o n e l c u a l e l ro b o t in te ra c tú a p o r m e d io d e p e rc e p c io n e s y
a c c io n e s, a m e d id a d e lo d e se a d o e l ro b o t te n d rá q u e a p re n d e r so b re la s m e ta s
m a rc a d a s la s e stra te g ia s n e c e sa ria s o a lm a c e n a d a s e n su m e m o ria d ig ita l.
S e p u e d e re p re se n ta r la a u to n o m ía c o m o lo s c u a tro s p ila re s d e u n e d ific io , e sto s
d e b e n te n e r su s d im e n sio n e s e n la p ro p o rc ió n ju sta p a ra q u e e l te ja d o se su ste n te
c o rre c ta m e n te . C u a n ta m á s a ltu ra te n g a n , e l g ra d o d e c o n se c u c ió n d e o b je tiv o s e s
m a y o r y p ro p o rc io n a l a su a u to n o m ía .
La
a p lic a c ió n
de
ta le s
a g e n te s
in te lig e n te s e n n u e stro p a ís, e stá e m p e z a n d o a
d e sa rro lla rse , y a q u e p a íse s c o m o E sp a ñ a , Ja p ó n y A le m a n ia , se h a im p le m e n ta d o
desde el año 2000.
P o r e llo , e sta in v e stig a c ió n d e c o n c ie n tiz a r a a lu m n o s, p ro fe so re s y to d a g e n te
in te re sa d a e n la ro b ó tic a a tra b a ja r c o n A rd u in o , a sí c o m o d ise ñ a r la e stru c tu ra d e
la ro b ó tic a .
E n to n c e s c o m o la te sis v a d irig id a p a ra m e jo ra r n u e stro c o n o c im ie n to e n c o n tro l y
c o n stru c c ió n d e ro b o ts se o p tim iz a re c u rso s u tiliz a n d o u n c o n tro la d o r A rd u in o y
e stru c tu ra a c rílic a .
5
C A P ÍT U L O I
E L PR O B L E M A
P L A N T E A M IE N T O D E L P R O B L E M A
D E S A R R O L L O D E U N K IT E D U C A T IV O D E
R O B Ó T IC A B A S A D O E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
U B IC A C IÓ N
D E L PR O B L E M A E N U N C O N T E X T O
E n la a c tu a lid a d se o b se rv a q u e d e la c ie n c ia y te c n o lo g ía e n e l sig lo X X I re q u ie re
d e p e rso n a s c a p a c e s d e m a n e ja r y c o n tro la r k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a e s a sí q u e
e n a lg u n o s p a íse s so b re to d o d e l h e m isfe rio n o rte c o m o E E U U , C o re a d e l S u r,
H o l a n d a , e t c ., h a n
c u rric u la r
p ara
in c lu id o
d e m o stra r
te m a s
que
lo s
de
ro b ó tic a
e stu d ia n te s
e d u c a tiv a
pueden
en
la
p ro g ra m a c ió n
c o n stru ir
sus
p ro p ia s
re p re se n ta c io n e s y c o n c e p to s d e la c ie n c ia y te c n o lo g ía , m e d ia n te la u tiliz a c ió n ,
m a n ip u la c ió n y c o n tro l d e a m b ie n te s d e a p re n d iz a je s ro b o tiz a d o s, a tra v é s d e la
so lu c ió n d e p ro b le m a s c o n c re to s d e ta l fo rm a q u e su a p re n d iz a je se a sig n ific a tiv o .
Los
k it e d u c a tiv o s
de
ro b ó tic a
pueden
se r u tiliz a d o s
com o
o b je to m ism o d e l
e stu d io d e la ro b ó tic a , o c o m o m e d io p a ra la e n se ñ a n z a d e d istin ta s á re a s d e l
c o n o c im ie n to , e s p o r e sto q u e su u tiliz a c ió n v a e n c o n tin u o in c re m e n to .
A u n q u e e l d e sa rro llo e n E c u a d o r e s p ro m o v id o p o r p e q u e ñ o s g ru p o s, a u n n o h a y
la d e m a n d a c o m o e n o tro s p a íse s y u n fa c to r im p o rta n te d e e ste le n to d e sa rro llo
6
e s e l fa c to r e c o n ó m ic o d e b id o a
q u e lo s ro b o ts e d u c a tiv o s q u e se u tiliz a n so n
im p o rta d o s y c o sto so s .
S IT U A C IÓ N C O N F L IC T O N U D O S C R ÍT IC O S
D e lo a n te rio r P IS A 2 0 0 7 a c o ta lo sig u ie n te :
“ C o r e a d e l S u r c o m e n z ó a u tiliz a r la R o b ó tic a E d u c a tiv a e n lo s
90,
com o
r e su lta d o s
ta lle r e s
itin e r a n te s
m o d ific a
su
fu era
esquem a
del
a u la
e d u c a tiv o
y
así
d e b id o
desde
a
sus
1998
in c o r p o r a a c tiv id a d e s c u r r ic u la r e s p a r a e l d e sa r r o llo d e l ta le n to
a tr a v é s d e la R o b ó tic a , a c tu a lm e n te la m a y o r ía d e e stu d ia n te s
en
C orea
cursan
o
cursaron
r o b ó tic a
de
m anera
c u r r ic u la r
o
e x tr a c u r r ic u la r , d e sa r r o lla n d o h a b ilid a d e s d e l c o n o c im ie n to q u e
lle v a r o n a su p a ís a o c u p a r u n se g u n d o lu g a r a n iv e l m u n d ia l e n
c a lid a d e d u c a tiv a se g ú n la s p r u e b a s ”
C om o
c o n se c u e n c ia , a l in te n ta r o b te n e r la s p a rte s p rin c ip a le s , se e n c u e n tra e l
p ro b le m a d e q u e h a y lo c a l d e d istrib u c ió n d e ro b ó tic a e n la c u id a d o n o h a y sto c k
e n e l d istrib u id o r n a c io n a l, a d e m á s s e tie n e e l fa c to r e c o n ó m ic o q u e sie m p re e s
im p o rta n te e n á re a s c o m o la e d u c a c ió n p ú b lic a .
P a ra e l d e sa rro llo
e le c tró n ic o
y
d e l d ise ñ o d e u n ro b o t e d u c a tiv o , e n d o n d e to d o e l m a te ria l
m e c á n ic o
con
el
cual
se
c o n stru irá ,
sea
a d q u irid o
con
lo s
p ro v e e d o re s lo c a le s a y u d a ría a in c re m e n ta r e l u so y d e sa rro llo d e la s h e rra m ie n ta s
te c n o ló g ic a s, p e ro a l n o p o d e r c o n se g u ir lo s e le m e n to s p rin c ip a le s a q u í m ism o , e n
la c iu d a d d e G u a y a q u il, se d e b e e sp e ra r d ía s p a ra la e n tre g a d e lo s e le m e n to s , e n
a lg u n a s o c a sio n e s n o e x istía sto c k d e lo s c o m p o n e n te s.
7
C A U S A S Y C O N S E C U E N C IA S D E L P R O B L E M A
E n o tro s p a íse s e n lo s c u a le s se h a c o n se g u id o e l d e sa rro llo d e c a p a c id a d e s d e
im a g in a c ió n , c re a c ió n , so lu c ió n d e p ro b le m a s u tiliz a n d o h e rra m ie n ta s d id á c tic a s
d e ro b ó tic a , h a p e rm itid o lle v a r a su s e stu d ia n te s a l é x ito e n e ste tip o d e á re a s.
E n n u e stro p a ís n o e x iste n im p le m e n ta d a s se sio n e s d e a p re n d iz a je p a ra la c re a c ió n
d e ro b o ts, d e b id o a q u e n o e x iste p e rso n a l q u e te n g a n c o n o c im ie n to s a m p lio s e n la
e la b o ra c ió n d e k its d e ro b ó tic a e d u c a tiv o d e u n a fo rm a e c o n ó m ic a y d iv e rtid a , q u e
m o tiv e n a lo s e stu d ia n te s a c re a r su s p ro p io s ro b o ts .
S i h a b la m o s a n iv e l in te rn a c io n a l/m u n d ia l se p o d ría a c e rta r q u e la a p titu d y n iv e l
d e c o n o c im ie n to d e n u e stro s e stu d ia n te s e n c o m p a ra c ió n c o n e stu d ia n te s d e p a íse s
d e sa rro lla d o s e s m e d io y a lg o lim ita d o lo c u a l c o n lle v a a la d e sm o tiv a c ió n d e
n u e stro s jó v e n e s y la d e p e n d e n c ia te c n o ló g ic a d e d ic h o s p a íse s.
Las
p rin c ip a le s
c o n se c u e n c ia s a fe c ta n d e fo rm a d ire c ta a lo s e stu d ia n te s p u e s
e x iste u n a m a rc a d a d ife re n c ia e n tre n u e stro s re c u rso s y lo s re c u rso s q u e p u e d e n
o frecer
una
e n tid a d
e d u c a tiv a
p ú b lic a
o
p riv a d a
de
un
p a ís
con
te c n o lo g ía
avanzada.
E x iste n
a sp e c to s
o tro s
fa c to re s
re la c io n a d o s
re le v a n te s
d e n tro
ta n to
la
con
de
c a lid a d
la s
de
c o n se c u e n c ia s
y
la
que
enseñanza
e sto s
so n lo s
re c ib e n
lo s
e stu d ia n te s c o n re sp e c to a e sto s te m a s e d u c a c io n a le s .
A q u e llo s q u e re c ib e n u n a m e jo r fo rm a c ió n e n te m a s ro b ó tic o s c ie n tífic o s tie n e n
u n a m e jo r d e se n v o ltu ra e n la s á re a s té c n ic a s re fe re n te s a l u so d e e ste t ip o d e
te c n o lo g ía s
y e sta ría n m á s c a p a c ita d o s p a ra re so lv e r p ro b le m a s c u y a so lu c ió n
d e p e n d a e n g ra n m e d id a d e su s c o n o c im ie n to s, a d e m á s d e u n a m e jo r in se rc ió n
la b o ra l.
8
D E L IM IT A C IÓ N D E L P R O B L E M A
U n o d e lo s lím ite s e n lo s q u e p o d e m o s te n e r e n e l p ro c e so o d e sa rro llo d e l d ic h o
p ro y e c to so n :
P ro v e e d o re s d e lo s m a te ria le s
E l C o n o c im ie n to a m p lio
P re p a ra c ió n y H a b ilid a d e s
U so d e lo s C o n o c im ie n to s
E c o n o m ía
T ie m p o e n re a liz a c ió n d e l p ro y e c to
M a n te n e r e sta b le la id e a
O rie n ta c ió n e x te rn a e n e l tra b a jo
L o s e le m e n to s p rin c ip a le s q u e se re q u ie re n e n e l p re se n te p ro y e c to
en
C uenca
y
en
Q u ito
se e n c u e n tra n
p o r lo q u e n o se lo s p u e d e c o n se g u ir fá c ilm e n te e n la
c u id a d , y la c o n se c u e n c ia e s g ra v e c u a n d o n o h a y sto c k e n lo s lo c a le s y se d e b e
e sp e ra r a q u e lo s e le m e n to s lle g u e n d e l e x tra n je ro y p o r e n d e re ta rd a e l p ro c e so
p re v isto y p ro g ra m a d o .
F O R M U L A C IÓ N D E L P R O B L E M A
Se
e stá
v iv ie n d o
p ro p o n e tra b a ja r
una
nueva
era
c o n p ro y e c to s
de
la
e d u c a c ió n
d e R o b ó tic a
a
n iv e l
m u n d ia l,
E d u c a tiv a . E l u so
de
donde
se
p ro y e c to s d e
R o b ó tic a E d u c a tiv a tie n e la n e c e sid a d d e se r v a lid a d o y d e m o stra d o p a ra se g u ir
in v irtie n d o
en
su d e sa rro llo
en
n u e stra s e sc u e la s, c o le g io s y u n iv e rsid a d e s. L a
R o b ó tic a E d u c a tiv a v a c u m p lir u n p a p e l im p o rta n te e n la e d u c a c ió n d e n u e stro
p a ís
por
lo
ta n to
e stra te g ia se d e b e n
tie n e
la s
debem os
usar en
c a p a c id a d e s
del
fo rm u la rn o s
la s
sig u ie n te s
in te rro g a n te s:
¿Q ué
p ro y e c to s d e ro b ó tic a e d u c a tiv a ? , Q u é im p o rta n c ia
área
de
E d u c a c ió n
p ara
el
T ra b a jo ? ,
¿ E sta m o s
9
p rep arad o s
d o c e n te s, a lu m n o s, p a d re s, y
d ire c tiv o s
p ara
d e sa rro lla r p la n e s d e
ro b ó tic a e d u c a tiv a ? , ¿ C ó m o se b e n e fic ia e l p a ís c o n e sto s p ro y e c to s d e ro b ó tic a
e d u c a tiv a ? , c o n e sta s p re g u n ta s p o d e m o s p la n te a r u n p ro b le m a m á s c o n c re to .
E V A L U A C IÓ N D E L P R O B L E M A
E v id e n te :
Los
ro b o ts
de
d e stre z a
com o
lo s
se g u id o re s
de
lín e a
o
lo s
que
re su e lv e n la b e rin to , ta m b ié n c o n o c id o s e n la a c tu a lid a d c o m o m ic ro -m o u se so n
ro b o ts q u e se u tiliz a n m u c h o e n c o m p e te n c ia s y a p re n d iz a je , e n lo s c u a le s p u e d e n
p a rtic ip a r e stu d ia n te s, p e rso n a s a d u lta s, e tc .
R e le v a n te : L o s ro b o ts d e d e stre z a tie n e n la c a p a c id a d d e m e m o riz a r e l c a m in o
m á s c o rto y m á s rá p id o , h a c ie n d o q u e e l p ro g ra m a d o r te n g a m a y o r c a p a c id a d e n
c re a r n u e v o s y m e jo re s d ia g ra m a s d e flu jo s q u e o p tim ic e e l fu n c io n a m ie n to d e l
ro b o t.
F a c t i b l e : L o s r o b o t s d e d e s t r e z a u t i l i z a n m a t e r i a l e s d e a l t o c a p a c i d a d d e m e m o r ia ,
m e n o re s c o sto s lo c u a l p e rm itirá u n im p u lso m á s e n e l d e sa rro llo d e la ro b ó tic a .
P r o d u c to e sp e r a d o : E l p ro y e c to e s ú til p a ra e l d e sa rro llo d e la ro b ó tic a la c u a l
se rá m u y v e n ta jo so p a ra n u e stro p a ís , a sí c o m o e n la e d u c a c ió n lo q u e im p u lsa ra a
lo s e stu d ia n te s a c re a r su s p ro p io s k it e d u c a tiv o s .
C o n c r e to : E l p ro y e c to tie n e u n e n fo q u e te c n o ló g ic o e n e l d e sa rro llo p rá c tic o d e l
m ism o .
U na
de
sus
a p lic a c io n e s
e s p a ra lo s e stu d ia n te s, p e rso n a s e sp e c ia le s p a ra q u e
lo g re n te n e r m a y o r d e stre z a y d e sa rro llo e n e l a p re n d iz a je .
10
O B J E T IV O S
O b je tiv o s G e n e r a le s
L a p re se n te te sis p ro p o n e :
D ise ñ a r e im p le m e n ta r u n siste m a in te g ra d o p o r p a rte s e le c tro m a g n é tic a s
c o n tro la d a s p o r u n m ic ro -c o n tro la d o r y q u e te n g a lo s e le m e n to s b á sic o s d e
la ro b ó tic a c o m o la u n ió n d e la s p ie z a s , la p ro g ra m a c ió n d e a c c io n e s d e
fo rm a in te ra c tiv a y la o b te n c ió n d e in fo rm a c ió n d e l m e d io a m b ie n te p o r
m e d io d e se n so re s (ro b o t e d u c a tiv o ), p a ra se r u tiliz a d o c o m o h e rra m ie n ta
e n la e n se ñ a n z a d e la ro b ó tic a b á sic a .
Im p u lsa r
al
e stu d ia n te
p ara
re so lv e r
p ro b le m a s
re a le s
que
pueden
ser
re su e lto s u sa n d o la ro b ó tic a .
C o n stru ir u n k it d e ro b ó tic a p a ra q u e lo s e stu d ia n te s p u e d a n v isu a liz a r,
e x p lo ra r
y
a p lic a d a ), y
co m p ro b ar
por
o tra
c o n c e p to s
p a rte ,
de
ra z o n a m ie n to
fo rm u la r y
m e c á n ic o
(físic a
e x p e rim e n ta r a lte rn a tiv a s
p ara
so lu c io n a r p ro b le m a s.
O b je tiv o s E sp e c ífic o s
C o m p ren d er
m e c á n ic o
fric c ió n
y
(físic a
d e sa rro lla r
a p lic a d a )
(ro z a m ie n to )
en
ta le s
c e n tro
p rá c tic a
com o:
de
c o n c e p to s
de
ra z o n a m ie n to
fu e rz a , v e lo c id a d , a c e le ra c ió n ,
g rav ed ad ,
e n g ra n a je s,
re la c ió n ,
tra n sm isió n , v e n ta ja m e c á n ic a , tra b a jo , p o te n c ia .
U tiliz a r c re a tiv id a d p a ra p ro g ra m a r ro b o ts
Im p le m e n ta r u n K it d e R o b ó tic a c o n e l u so d e c o m p o n e n te s e le c tró n ic o s
d e b a jo c o sto .
11
A L C A N C E S D E L PR O B L E M A
Im p le m e n ta r e l k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a c o n la p la c a d e A rd u in o c o m o e l c e re b ro
e n d o n d e e sta rá u b ic a d a to d a la p ro g ra m a c ió n , la c u a l se u tiliz a ra p a ra q u e e l k it
e d u c a tiv o d e ro b ó tic a re a lic e la s d o s fu n c io n e s in d e p e n d ie n te s.
R e a liz a r
esquem as
n u e stro
p ro p io
k its
e d u c a tiv o
de
ro b ó tic a
d e p e n d ie n d o
de
n u e stra c re a c ió n .
U s a r e m o s c o m p o n e n t e s c o m o s e n s o r e s u l t r a s ó n i c o s , s e n s o r e s i n f r a r r o j o s , e t c ., a l
u tiliz a r e sto s c o m p o n e n te s p o d e m o s c o n stru ir n u e stro k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a d e
fo rm a m á s e c o n ó m ic a .
J U S T IF IC A C IÓ N E IM P O R T A N C IA
L a e d u c a c ió n d e n u e stro p a ís e n tra e n u n a n u e v a e ta p a , d o n d e se d e sa rro lla n u e v a s
fo rm a s d e a p re n d iz a je y d e sa rro llo d e c a p a c id a d e s p a ra la s n u e v a s fo rm a s d e v id a
y re to d e l fu tu ro .
E n e ste n u e v o sig lo se h a in c re m e n ta d o e l u so d e te c n o lo g ía d e in fo rm a c ió n , a sí
com o
e l d e sa rro llo
de
la
c ie n c ia
y
te c n o lo g ía
p o r lo q u e e l d e sa rro llo d e la s
c a p a c id a d e s se fo m e n ta d e sd e la e sc u e la e n su s d ife re n te s g ra d o s y n iv e le s. E n e l
a sp e c to
p e d a g ó g ic o
E d u c a tiv a
p ara
el
c o n sid e ra m o s
d e sa rro llo
de
la
im p o rta n c ia
c a p a c id a d e s
en
lo s
que
p re se n ta
la
e stu d ia n te s, la s
R o b ó tic a
c u a le s
le
a y u d a ra n sig n ific a tiv a m e n te e n su s a c tiv id a d e s, a sí c o m o e n su p ro y e c to d e v id a ,
ta m b ié n p o d e m o s m e n c io n a r q u e la s c a p a c id a d e s d e sa rro lla d a s c o n la a p lic a c ió n
d e la R o b ó tic a E d u c a tiv a le p e rm ite d e sa rro lla r o tra s c a p a c id a d e s d e o tra s á re a s.
E n e l a sp e c to M e to d o ló g ic o la a p lic a c ió n d e la R o b ó tic a E d u c a tiv a p re se n ta u n a
g ra n v a rie d a d d e e stra te g ia s p a ra re a liz a r a c tiv id a d e s d e a p re n d iz a je , e sto p e rm ite
12
al
d o c e n te
y
e stu d ia n te
e n c o n tra r
nuevas
fo rm as
de
a p re n d iz a je
que
sean
a g ra d a b le s e in te re sa n te s p o r lo ta n to sig n ific a tiv o e n la v id a d e l e stu d ia n te .
En
el
a sp e c to
c ie n tífic o
la s
c a p a c id a d e s
que
se
d e sa rro lla
en
lo s
e stu d ia n te s
a p lic a n d o la R o b ó tic a E d u c a tiv a sirv e n c o m o b a se p a ra lo s fu tu ro s c ie n tífic o s y
te c n ó lo g o s
que
n e c e sita
n u e stro
p a ís
y
el m undo
p o rq u e e l n u e v o sig lo e s e l
m u n d o d e l c o n o c im ie n to y la te c n o lo g ía , si te n e m o s c iu d a d a n o s c o n c a p a c id a d e s
d e sa rro lla d a s e n c ie n c ia y te c n o lo g ía te n d re m o s u n a c a lid a d d e v id a c o n fo rta b le .
E n e l a sp e c to L e g a l e l d e sa rro llo d e la s c a p a c id a d e s u sa n d o la R o b ó tic a E d u c a ti v a
p e rm itirá v a lid a r y c o n tin u a r c o n la in v e rsió n e n p ro y e c to s d e ro b ó tic a e d u c a tiv a
en
la s
e sc u e la s, c o le g io s
le g a liz a rlo ,
por
ende
la
y
u n iv e rsid a d e s
in v e rsió n
en
sie n d o
e sta
la
base
e q u ip o s, c a p a c ita c ió n
de
p ara
n o rm ar y
d o c e n te s
será
n e c e sa rio y e l e sta d o te n d rá u n a b a se le g a l p a ra la in v e rsió n .
E n e l a sp e c to so c ia l, la s c o m p e te n c ia s n a c io n a le s e in te rn a c io n a le s d e R o b ó tic a
e d u c a tiv a d o n d e p a rtic ip a n e stu d ia n te s d e d ife re n te s p a rte s d e l m u n d o c re a n d o su s
p ro p io s
ro b o ts, lo
que
d e m u e stra
que
n u e stro s
e s tu d ia n te s
tie n e
la s
m ism a s
fa c ilid a d e s q u e lo s e stu d ia n te s d e o tro s p a íse s .
E l im p a c to q u e te n d rá e l d e sa rro llo d e e ste ro b o t e n e l e n to rn o e s e l d e fa v o re c e r
e l p ro c e so d e a p re n d iz a je , o b te n ie n d o a sí u n p ro y e c to a m ig a b le p a ra la s d ife re n te s
fu n c io n e s
en
la
cual
u sarem o s
a
m e d id a
que
vayam os
a u m e n ta n d o
n u e stro
a p re n d iz a je .
E l p re se n te p ro y e c to d e te sis se d ise ñ ó c o n b a se s a d ife re n te s in v e stig a c io n e s , si
d ise ñ a m o s
un
k it d e
ro b ó tic a
e d u c a tiv o
aquí en
E c u a d o r, o b te n e m o s
m uchas
v e n ta ja s:
S e p u e d e n c o n stru ir la s p a rte s d e lo s m ó d u lo s q u e e l u su a rio n e c e site , a
d ife re n c ia d e c u a n d o c o m p ra s u n k it d e ro b ó tic a si q u e re m o s o tro m o d u lo
te n d ría m o s
que
co m p rar
uno
nuevo
o
im p o rta r
una
so la
p a rte
si
es
re q u e rid a
13
L a s p a rte s c o n la s q u e se c o n stru y e n lo s d ife re n te s c o m p o n e n te s d e k it d e
ro b ó tic a e d u c a tiv o s, se e n c u e n tra n c o n fa c ilid a d e n tie n d a s d e n u e stro p a ís
N o se re q u ie re c o m p ra r to d o e l m a te ria l p a ra in ic ia r la c o n stru c c ió n d e e ste
ro b o t; e l e stu d ia n te o u su a rio p u e d e ú n ic a m e n te e m p e z a r c o n e l m ó d u lo d e
c o n tro l, a lg ú n e le m e n to d e e n tra d a y u n o d e sa lid a p a ra p o d e r re a liz a r u n a
e stru c tu ra y p ro g ra m a rla d e fo rm a in te ra c tiv a .
C on
la
c o n stru c c ió n
de
cada
e le m e n to
de
ro b o t e l e stu d ia n te a d q u ie re
c o n o c im ie n to s d e d ife re n te s d isc ip lin a s.
U n a v e z q u e e l e stu d ia n te c o n stru y o a lg u n a s p a rte s d e l ro b o t p u e d e d ise ñ a r
e stru c tu ra s a c o n tro la r.
El
E s m á s e c o n ó m ic o
p ro y e c to
se
d e sa rro lló
p ara
que
n o so tro s
com o
a lu m n o s
a p liq u e m o s
lo s
c o n o c im ie n to s q u e h e m o s a d q u irid o d u ra n te n u e stro s e stu d io s e n la u n iv e rsid a d
e n e l u so d e sim u la d o re s d e c irc u ito s e le c tró n ic o s c o m o h e rra m ie n ta d e a p o y o
p ara
la
re a liz a c ió n
de
c irc u ito s
v irtu a lm e n te
a p lic a b le s
en
áreas
la b o ra le s
de
in g e n ie ría q u e se a n e fic ie n te s, d e c a lid a d y q u e c u m p la n c o n la s d e m a n d a s q u e se
n o s e x ig e n .
14
C A P ÍT U L O II
M A R C O T E Ó R IC O
A N T E C E D E N T E S D E L E S T U D IO
U n ro b o t e s u n a e n tid a d v irtu a l o m e c á n ic a a rtific ia l. E n la p rá c tic a , e sto e s p o r lo
g e n e ra l u n siste m a e le c tro m e c á n ic o q u e , p o r su a p a rie n c ia o su s m o v im ie n to s,
o fre c e la se n sa c ió n d e te n e r u n p ro p ó sito p ro p io , lo s ro b o ts se g u id o re s d e lín e a
tie n e n la c a p a c id a d d e se g u ir u n a lín e a m a rc a d a e n e l su e lo (n o rm a lm e n te u n a
lín e a n e g ra so b re u n fo n d o b la n c o ). S o n c o n sid e ra d o s lo s "H o la m u n d o " d e la
ro b ó tic a .
T a l c o m o lo s se re s h u m a n o s, fu n c io n a n g ra c ia s a e stím u lo s d e l m e d io a m b ie n te ,
e n e ste c a so o b te n id o s g ra c ia s a se n so re s ó p tic o s r e fle c tiv o s y d e a c u e rd o a lo q u e
le s d ic e su “ c o m p u ta d o r” , so n c a p a c e s d e to m a r d e c isio n e s.
E n lo s m o d e lo s m á s a v a n z a d o s, in c lu so c u e n ta n c o n siste m a s d e la z o c e rra d o , e s
d e c ir to m a n d e c isio n e s e n b a se a m á s e stím u lo s.
E n lo s se g u id o re s d e lín e a s (e n n u e stro c a so lín e a s n e g ra s), b á sic a m e n te fu n c io n an
g ra c ia s
a
2
m o to re s
c o lo c a d o s
a
cada
la d o
de
un
c h a sís, 5
sen so res
ó p tic o s
re fle c tiv o s u b ic a d o s b o c a a b a jo e n la p a rte c e n tra l in fe rio r d e l c h a sís y su siste m a
e le c tró n ic o
de
c o n tro l, e l
cu ál ap ag ará
o
en cen d erá
cada
m o to r c o n fo rm e
se
re q u ie ra , c o n e l o b je tiv o d e m a n te n e r a lo s 5 se n so re s d e n tro d e la lín e a a se g u ir.
15
F U N D A M E N T A C IÓ N T E Ó R IC A
D E F IN IC IÓ N D E R O B Ó T IC A E D U C A T IV A .
S e g ú n la fu e n te c o n su lta d a p o d e m o s p rio riz a r lo s sig u ie n te s té rm in o s:
“L a
r o b ó tic a
e d u c a tiv a
tie n e
sus
o r íg e n e s
en
B o sto n . S ey m o u r
P a p e r t C ie n tífic o S o c ia l, e s q u ie n d e sa r r o lla e n e l L a b o r a to r io d e l
M IT (In stitu to T e c n o ló g ic o d e M a ssa c h u sse ts) e l p r im e r le n g u a je
2
d e p r o g r a m a c ió n e d u c a tiv o lla m a d o L O G O , d ir ig id o a lo s n iñ o s.
P o ste r io r m e n te , fu sio n ó
este
le n g u a je
de
p r o g r a m a c ió n
con
lo s
m a te r ia le s d e c o n str u c c ió n e in v e stig a c ió n L E G O , in ic iá n d o se d e
e sta fo r m a la r o b ó tic a e d u c a tiv a , a e sta p r o p u e sta p e d a g ó g ic a le
lla m ó
c o n str u c c io n ism o ,
a p lic á n d o se
por
p r im e r a
vez,
con
el
a p o y o d e S e y m o u r P a p e r t y e l M IT e n la E sc u e la d e l F u tu r o d e
B o s t o n .”
3
L a R o b ó tic a E d u c a tiv a se c o n c ib e c o m o u n c o n te x to d e a p re n d iz a je q u e in v o lu c ra
a q u ie n e s p a rtic ip a n e n e l d ise ñ o y c o n stru c c ió n d e c re a c io n e s p ro p ia s (o b je to s
que
poseen
c u e rp o , c o n tro l y m o v im ie n to s) p rim e ro m e n ta le s y lu e g o físic a s,
c o n stru id a s c o n d ife re n te s m a te ria le s y c o n tro la d a s p o r u n c o m p u ta d o r, lla m a d a s
sim u la c io n e s o p ro to tip o s.
E sta s c re a c io n e s p u e d e n te n e r su o rig e n , e n u n re fe re n te re a l, p o r e je m p lo : u n
p ro ceso
in d u stria l
a u to m a tiz a d o ,
en
el
que
lo s
e stu d ia n te s
recrean
desde
la
a p a rie n c ia d e la s m á q u in a s h a sta la s fo rm a s d e m o v im ie n to o d e in te ra c tu a r c o n e l
a m b ie n te ;
e n to n c e s
co rresp o n d en
a
nos
d ise ñ o
e n c o n tra m o s
y
c o n tro l
de
a n te
un
una
sim u la c ió n ;
p ro d u c to
que
o
p ro to tip o s
re su e lv e
un
que
p ro b le m a
p a rtic u la r d e su e sc u e la , d e su h o g a r o c o m u n id a d , d e u n a in d u stria o p ro c e so
in d u stria l. Ig u a lm e n te la s p ro d u c c io n e s d e lo s e stu d ia n te s p o d ría n in te g ra r a m b a s,
p ro to tip o s y sim u la c io n e s.
2
3
h t t p : / / t e c n o - e d u c a t i v a .b l o g s p o t .c o m / 2 0 0 7 / 0 4 / r o b t i c a - e d u c a t i v a . h t m l
h t t p : / / w w w .p e r u e d u c a .e d u .p e / o e i / p d f / r o b o t i c a - e d u c a t i v a . p d f
16
L a e n se ñ a n z a d e la ro b ó tic a tie n e c o m o o b je tiv o p rin c ip a l la a d a p ta c ió n d e lo s
a lu m n o s a lo s p ro c e so s p ro d u c tiv o s a c tu a le s d o n d e la a u to m a tiz a c ió n (te c n o lo g í a
q u e e stá re la c io n a d a c o n e l e m p le o d e siste m a s m e c á n ic o s, e le c tró n ic o s y b a sa d o s
en
c o m p u ta d o ra s
en
la
o p e ra c ió n
y
c o n tro l d e
la
p ro d u c c ió n ) tie n e
un
papel
im p o rta n te .
S in e m b a rg o , se c o n sid e ra q u e la ro b ó tic a p re se n ta re to s q u e v a n m á s a llá d e u n a
a p lic a c ió n
la b o ra l. P o r o tra
p a rte , la
c o n stru c c ió n d e ro b o ts re a le s p e rm ite la
c o m p re n sió n d e c o n c e p to s re la c io n a d o s c o n siste m a s d in á m ic o s c o m p le jo s.
C o n e l o b je tiv o d e o b te n e r e l c o m p o rta m ie n to d e se a d o , e l a lu m n o d ise ñ a la m e n te
(p ro g ra m a c ió n )
c o n tin u o s
y
el
ensayos
cu erp o
de
p e rfe c c io n a
o rg a n ism o
e l d ise ñ o
a rtific ia l, p o ste rio rm e n te
de
v a rio s
a sp e c to s
h a sta
m e d ia n te
a lc a n z a r e l
4
o b je tiv o d e se a d o .
O tro a sp e c to a d e sta c a r e n e l e stu d io d e la ro b ó tic a e s la im p re sc in d ib le n e c e sid a d
d e u n p e rfe c to a c o p la m ie n to e n tre e l so ftw a re y e l h a rd w a re d e l ro b o t.
E s im p o rta n te q u e lo s in te g ra n te s d e u n e q u ip o , se le c c io n e n la s á re a s d e a c u e rd o a
su p re fe re n c ia , y a se a c o n re la c ió n a la c o n stru c c ió n físic a o la p ro g ra m a c ió n d e l
ro b o t. L a
c o m u n ic a c ió n
c o n stru c c ió n
p ro d u ce
e n tre
lo s
en carg ad o s
una
re la c ió n
m uy
de
la
p ro g ra m a c ió n
in te re sa n te
con
y
lo s
d e la
re sp e c to
al
c o m p o rta m ie n to d e lo s a lu m n o s.
L a s c o n d u c ta s in d iv id u a lista s c o n d u c e n re p e tid a m e n te a l fra c a so , e s n e c e sa rio q u e
e l a lu m n o c o m p a rta su s e x p e rie n c ia s, su p ro y e c to , y d isc u ta c o n su s c o m p a ñ e ro s
u n a y o tra v e z la s c a ra c te rística s d e l ro b o t q u e c o n stitu y e n e n c o n ju n to p a ra lle g a r
a u n a so lu c ió n sa tisfa c to ria .
La
c o n stru c c ió n
de
ro b o ts
a u tó n o m o s
o
de
p ro ceso
de
c o n tro l a u to m a tiz a d o
p e rm ite e n e l a lu m n o a n a liz a r y m o d ific a r to d a s la s v a ria b le s q u e e n c o n tra rá e n e l
p ro c e so in d u stria l, p o r e je m p lo e n la c o n stru c c ió n d e siste m a s d e la z o c e rra d o ,
4
h t t p : / / r o b o t i c a f u n l a m .b l o g s p o t .c o m / 2 0 1 3 / 0 2 / r o b o t i c a - e d u c a t i v a - p a r a - c o n o c e r - e l .h t m l
17
p o d rá p ro g ra m a r e l c o m p o rta m ie n to d e lo s m o to re s se g ú n la in fo rm a c ió n q u e le
b rin d a n lo s se n so re s.
En
siste m a s
fijo s
p o d rá
d e fin ir
lo s
pasos
del
c o m p o rta m ie n to
del
p ro ceso
a u to m a tiz a d o .
Es
e se n c ia l q u e
p rin c ip a le s
lo s
a lu m n o s c o n o z c a n lo s d istin to s siste m a s d e c o n tro l y su s
fu n c io n e s,
c o n o c im ie n to s
a
la
a te n d ie n d o
c o n stru c c ió n
a
de
la
te o ría
a p a ra to s
p ara
que
con
c u m p la n
e llo
con
a p lic a r
el
sus
o b je tiv o
p ro g ram ad o .
5
C A R A C T E R ÍST IC A S
D E L A R O B Ó T IC A E D U C A T IV A
L a R o b ó tic a e s u n a n u e v a te c n o lo g ía q u e su rg ió c o m o ta l a p ro x im a d a m e n te h a c ia
el año
1960. D esde
d e sp e rta d o
es
e n to n c e s
su p e rio r a
han
tra n sc u rrid o
p o c o s a ñ o s y e l in te ré s q u e h a
c u a lq u ie r p re v isió n q u e e n su n a c im ie n to se p u d ie ra
fo rm u la r, sig u ie n d o u n p r o c e so p a ra le lo a la in tro d u c c ió n d e la s c o m p u ta d o ra s e n
la s v id a s c o tid ia n a s d e l h o m b re .
L a R o b ó tic a e s u n a te c n o lo g ía m u ltid isc ip lin a r, y a q u e h a c e u so d e lo s re c u rso s
q u e le p ro p o rc io n a n o tra s c ie n c ia s a fin e s, c o m o p u e d e n se r, la m a te m á tic a , la
físic a , la lin g ü ístic a , la ló g ic a , la e le c tró n ic a y la s c ie n c ia s.
L a R o b ó tic a E d u c a tiv a e s u n e sc e n a rio q u e le p e rm ite a lo s n iñ o s, d e sd e te m p ra n a
a a v a n z a d a e d a d , c o n stru ir su p ro p io c o n o c im ie n to lle v á n d o lo s d e la m a n o h a c ia
e l sa b e r c ie n tífic o ; p e rm itié n d o le s a p re n d e r e n u n a fo rm a m á s p rá c tic a , se n c illa y
m o v iliz a d o ra .
H a sta h a c e p o c o s a ñ o s la ro b ó tic a e ra u n c a m p o d e té c n ic o s e in g e n ie ro s d e la
in d u stria . A h o ra , to d o s lo s n iñ o s ta m b ié n p u e d e n su m e rg irse e n e ste m a ra v illo so
m u n d o m e d ia n te e l u so d e m a te ria le s d id á c tic o s y u n le n g u a je se n c illo .
5
h t t p : / / e s .s c r i b d .c o m / d o c / 6 9 8 9 7 6 7 3 / 1 0 / M o d u l o s - d e - R o b o t i c a - E d u c a t i v a - p a r a - l a - e d u c a c i o n -
p rim aria-y
18
6
O B JE T IV O S D E L A R O B Ó T IC A E D U C A T IV A .
O b se rv a r - M a n ip u la r - F o rm u la r h ip ó te sis E x p e rim e n ta r - C o m p ro b a r V e rific a r
E x p lic a r p ro c e so s y p ro c e d im ie n to s - P e rfe c c io n a r la c a p a c id a d c re a d o ra e
in te rp re ta tiv a .
D e sa rro lla r
la
in te lig e n c ia
-
E stim u la r
el
d e sa rro llo
de
h a b ilid a d e s
c o n stru c tiv a s.
E le v a r
su
c o n c ie n c ia
de
la
C ie n c ia
en
la
v id a
c o tid ia n a
-C o n v e rtir e l
a p re n d iz a je e n a lg o d iv e rtid o
A p ren d er
a
c o m p a rtir
-
A p ren d er
a
v in c u la rse
con
lo s
dem ás
a rm o n io sa m e n te - S e r o rd e n a d o y c o o p e ra tiv o
A p re n d e r a a c tu a r d e m o c rá tic a m e n te , e sc u c h a n d o la s p o sib le s so lu c io n e s
p la n te a d a s p o r lo s c o m p a ñ e ro s
D E F IN IC IÓ N
D E
C O M P E T E N C IA ,
C A P A C ID A D ,
H A B IL ID A D E S.
7
D E ST R E Z A S
P a ra e m p e z a r p o d e m o s c ita r la sig u ie n te in v e stig a c ió n so b re la s h a b ilid a d e s q u e
n e c e sita e l jo v e n e n sig lo X X I.
B o i c e , R ., H e r t l i , P . & S n e e d , P . ( 1 9 7 7 ) .F i n d e s i e c l e . A m e r i c a n P s y c h o l o g i s t , 3 2 ,
1 1 2 1 -1 1 2 2 .
“M uchas
personas
ven
el
S ig lo
21
com o
una
m etá fo ra
que
sim b o liz a e l fin d e u n p e r ío d o e n la h isto r ia d e la h u m a n id a d y e l
p r in c ip io
de
a n tic ip a d o
p r o p ia s
uno
nuevo.
la
v e n id a
del
id e a s
acerca
de
Por
nuevo
lo
que
décadas
sig lo
el
y
ésta s
han
nuevo
personas
d e sa r r o lla d o
sig lo
nos
han
sus
deparará.
C o n se je r o s y p sic ó lo g o s c r e e n q u e e l 2 0 0 0 se r á u n a ñ o e sp e c ia l,
p u e s r e p r e se n ta n o só lo e l fin a l d e u n sig lo , sin o ta m b ié n e l fin a l
6
7
h t t p : / / w w w .t a l l e r - r o b o t i c a .c o m .a r / o b j e t i v o s .h t m l
h t t p : / / e s .s c r i b d .c o m / d o c / 6 9 8 9 7 6 7 3 / 1 0 / M o d u l o s - d e - R o b o t i c a - E d u c a t i v a - p a r a - l a - e d u c a c i o n -
p rim aria-y
19
d e u n m i l e n i o ( e . g ., B o i c e , H e r t l i & S n e e d , 1 9 7 7 ) . L o s c i e n t í f i c o s
ven
este
nuevo
m ile n io
com o
un
p e r ío d o
de
a c e le r a d o
c r e c im ie n to e in n o v a c io n e s a n iv e l in d iv id u a l y g lo b a l. P a r a la
m a y o r ía
de
e llo s
éste
es
ta m b ié n
el
tie m p o
en
que
debem os
p r e o c u p a r n o s d e n u e str a s g e n e r a c io n e s fu tu r a s. ”
8
G e stió n d e P r o c e so s
S e p u e d e d e fin ir u n p ro c e so c o m o c u a lq u ie r se c u e n c ia re p e titiv a d e a c tiv id a d e s
q u e u n a o v a ria s p e rso n a s (In te rv in ie n te s) d e sa rro llan p a ra h a c e r lle g a r u n a S a lid a
a u n D e stin a ta rio a p a rtir d e u n o s re c u rso s q u e se u tiliz a n (R e c u rso s a m o rtiz a b le s
que
n e c e sita n
e m p le a r
lo s
in te rv in ie n te s)
o
b ie n
se
consum en
(E n tra d a s
al
p ro c e so ). H a c e rlo o c u rrir ta l y c o m o q u e re m o s q u e o c u rra .
P a ra p o d e r m e jo ra r u n p ro c e so p rim e ro h a y q u e h a c e rlo o c u rrir. E s d e c ir h a y q u e :
D e fin ir la fo rm a d e e je c u ta r d e l p ro c e so . D e fin ir u n c o n ju n to d e p a u ta s o
d e in stru c c io n e s so b re c ó m o d e b e se r e je c u ta d o e l p ro c e so .
E j e c u t a r l a s a c t i v i d a d e s d e l p r o c e s o . S e g ú n l a s i n s t r u c c i o n e s a n t e r i o r m e n te
e sta b le c id a s.
C o m p ro b a r q u e e l p ro c e so se h a d e sa rro lla d o se g ú n e sta b a p re v isto (se g ú n
la s in stru c c io n e s).
G a ra n tiz a r q u e la p ró x im a re p e tic ió n d e l p ro c e so se v a a d e sa rro lla r d e
a c u e rd o c o n la s in stru c c io n e s.
9
M e jo r a r lo u n a v e z q u e lo h e m o s h e c h o o c u r r ir .
C u a n d o a p e sa r d e re a liz a r c o rre c ta m e n te la s a c tiv id a d e s d e fin id a s p a ra e l p ro c e so
sig u e h a b ie n d o p ro b le m a s (q u e ja s d e lo s d e stin a ta rio s, d e sp ilfa rro d e re c u rso s,
e t c .) o e l p r o c e s o n o l l e g a a a d a p t a r s e a l o q u e n e c e s i t a e l c l i e n t e ( n e c e s i d a d d e
8
h t t p : / / e s .s c r i b d .c o m / d o c / 6 9 8 9 7 6 7 3 / 1 0 / M o d u l o s - d e - R o b o t i c a - E d u c a t i v a - p a r a - l a - e d u c a c i o n -
p rim aria-y
9
h t t p : / / e s .s c r i b d .c o m / d o c / 6 9 8 9 7 6 7 3 / 1 0 / M o d u l o s - d e - R o b o t i c a - E d u c a t i v a - p a r a - l a - e d u c a c i o n -
p rim aria-y
20
re e stru c tu ra r e l p ro c e so ) e s n e c e sa rio a p lic a r e l c ic lo d e m e jo ra . U n a a c c ió n d e
m e jo ra e s to d a a c c ió n d e stin a d a a c a m b ia r la “ fo rm a e n q u e q u e re m o s q u e o c u rra ”
u n p ro ceso .
E sta s m e jo ra s ló g ic a m e n te se d e b e n re fle ja r e n u n a m e jo ra d e lo s in d ic a d o re s d e l
p ro ceso
E ste p r o y e c to se b a sa e n lo s c o n o c im ie n to s p r e v io s so b r e :
10
A r d u in o
B a n z i,
M a ssim o
(2 4
de
m arzo
de
2 0 0 9 ). G e ttin g
S ta rte d
w ith
A rd u in o (1 ª
e d ic ió n ). M a k e B o o k s . p p . 1 2 8 . IS B N 0 5 9 6 1 5 5 5 1 4 .
“ E l A r d u in o e s u n a p la ta fo r m a d e h a r d w a r e lib r e , b a sa d a e n u n a
p la c a
con
d ise ñ a d a
un
m ic r o -c o n tr o la d o r
para
fa c ilita r
y
en
en to rn o
de
e le c tr ó n i c a
d e sa r r o llo ,
el
uso
de
la
en
p la c a
con
un
m ic ro -c o n tro la d o r
p ro y ecto
m u ltid is c ip lin a r ia s .”
El
h ard w are
c o n siste
en
una
A tm e l
A V R
y
p u e rto s d e e n tra d a /sa lid a . L o s m ic ro -c o n tro la d ore s m á s u sa d o s so n e l A rm e g a 1 6 8 ,
A tm e g a 3 2 8 , A tm e g a 1 2 8 0 , A tm e g a 8 p o r su se n c ille z y b a jo c o ste q u e p e rm ite n e l
d e sa rro llo d e m ú ltip le d ise ñ o s. P o r o tro la d o e l so ftw a re c o n siste e n u n e n to rn o d e
d e sa rro llo q u e im p le m e n ta e l le n g u a je d e p ro p a g a c ió n P ro c e sssin g /W irin g y e l
c a rg a d o r d e a rra n q u e q u e c o rre e n la p la c a .
S e p u e d e u tiliz a r A rd u in o p a ra d e sa rro l la r o b je to s in te ra c tiv o s a u tó n o m o s o p u e d e
ser
c o n e c ta d o
a
so ftw a re
P ro c e ssin g ,
M a x /M S P ,
a d q u irirse .
El
e n to rn o
del
P u re
de
o rd en ad o r
D a ta ).
Las
d e sa rro llo
(p o r
p la c a s
e je m p lo :
se
in te g ra d o
M a c ro m e d ia
pueden
lib re
se
m o n ta r
puede
a
F la sh ,
m ano
o
d escarg ar
g ra tu ita m e n te .
10
h t t p : / / e s .w i k i p e d i a .o r g / w i k i / A r d u i n o
21
11
F u e n te d e a lim e n ta c ió n
E l A rd u in o U n o p u e d e s se r a lim e n ta d o a tra v é s d e la c o n e x ió n U S B o c o n u n a
fu e n te
de
a lim e n ta c ió n
e x te rn a .
La
fu e n te
de
a lim e n ta c ió n
se
se le c c io n a
a u to m á tic a m e n te .
E x te rn a (n o U S B ) d e p o te n c ia p u e d e v e n ir c o n u n a d a p t a d o r d e c o rrie n te a lte rn a a
c o rrie n te c o n tin u a (p a re d -v e rru g a ) o la b a te ría . E l A d a p ta d o r se p u e d e c o n e c ta r a l
c o n e c t a r u n c e n t r o d e 2 .1 m m - p o s i t i v o c l a v i j a e n J a c k d e a l i m e n t a c i ó n d e l a p l a c a .
C o n d u c e d e u n a b a te ría se p u e d e n in se rta r e n lo s e n c a b e z a d o s d e
p in e s G N D y
V IN d e l c o n e c to r d e a lim e n ta c ió n .
La
ju n ta
puede
o p erar
en
un
su m in istro
e x te rn o
de
6
a
20
v o ltio s.
Si
se
p ro p o rc io n a n m e n o s d e 7 V , sin e m b a rg o , e l p in d e 5 V p u e d e p ro p o rc io n a r m e n o s
d e c in c o v o ltio s y e l ta b le ro p u e d e se r in e sta b le . S i se u ti liz a m á s d e 1 2 V , e l
re g u la d o r
de
v o lta je
se
puede
so b re c a le n ta r
y
dañar
la
p la c a .
El
ran g o
re c o m e n d a d o e s d e 7 a 1 2 v o ltio s. L o s p in e s d e a lim e n ta c ió n so n c o m o sig u e :
V IN : L a te n sió n d e e n tra d a a la p la c a A rd u in o c u a n d o se u tiliz a u n a fu e n te
d e a lim e n ta c ió n e x te rn a (e n lu g a r d e 5 v o ltio s d e la c o n e x ió n U S B o d e
o tra
fu e n te
de
a lim e n ta c ió n
re g u la d a ). S e
puede
su m in istra r te n sió n
a
tra v é s d e e sta c la v ija , o , si e l su m in istro d e te n sió n a tra v é s d e la to m a d e
p o d er, acced er
a tra v é s d e e sta c la v ija .
5 V : E ste p in c o m o sa lid a d e 5 V re g u la d a p o r e l re g u la d o r e n e l ta b le ro . L a
ju n ta
se
puede
su m in istra r
c o rrie n te , y a
a lim e n ta c ió n (7 -1 2 V ), e l c o n e c to r U S B
sea
a
p a rtir d e
(5 V ), o p in V IN
la
e n tra d a
de
d e la ju n ta (7 -
1 2 V ) . E l s u m i n i s t r o d e t e n s i ó n a t r a v é s d e l o s p i n e s d e 5 V o 3 .3 V n o p a s a
p o r e l re g u la d o r, y p u e d e d a ñ a r la p la c a . N o se lo a c o n se jo
3 .3 V :
U na
te n sió n
de
a lim e n ta c ió n
3 .3
g en erad o
por
el
re g u la d o r
de
a b o rd o . C o n su m o d e c o rrie n te m á x im a e s d e 5 0 m A .
11
G N D : P in s d e tie rra .
h t t p : / / m a t i o 9 5 .b l o g s p o t .c o m / 2 0 1 2 / 0 6 / a r d u i n o - u n o .h t m l
22
IO R E F : E ste p in e n la p la c a A rd u in o p ro p o rc io n a la te n sió n d e re fe re n c ia
con
el
que
c o n fig u ra d o
a lim e n ta c ió n
el
m ic ro -c o n tro la d o r
puede
o p era.
U n
le e r e l v o lta je p in IO R E F
adecuada
o
h a b ilita r
escudo
c o rre c ta m e n te
y se le c c io n e la fu e n te d e
tra d u c to re s
de
te n sió n
en
la s
p ara
t r a b a j a r c o n e l 5 V o 3 .3 V
12
M e m o r ia
E l A T m e g a 3 2 8 t i e n e 3 2 K B ( c o n 0 .5 K B u t i l i z a d o p a r a e l g e s t o r d e a r r a n q u e ) .
T a m b ié n tie n e 2 K B d e S R A M
y 1 K B d e m e m o ria E E P R O M .
E n tr a d a y S a lid a
C a d a u n o d e lo s 1 4 p in s d ig ita le s e n e l U n o se p u e d e u sa r c o m o u n a e n tra d a o
sa lid a , u tiliz a n d o p in M o d e (), d ig ita lW rite () y d ig ita lR e a d () fu n c io n e s. F u n c io n a n
a 5 v o ltio s. C a d a p in p u e d e p ro p o rc io n a r o re c ib ir u n m á x im o d e 4 0 m A y tie n e
una
in te rn a
d e p u ll-u p re sisto r (d e sc o n e c ta d a p o r d e fe c to ) d e 2 0 -5 0 k O h m io s.
A d e m á s, a lg u n o s p in e s tie n e n fu n c io n e s e sp e c ia liz a d a s:
S e rie 0 (R X ) y 1 (T X ): S e u tiliz a p a ra re c ib ir (R X ) y tra n sm itir (T X ) d a to s
se rie T T L . E sto s p in e s e stá n c o n e c ta d o s a lo s p in e s c o rre sp o n d ie n te s d e l
A T m e g a 8 U 2 U S B -to -S e ria l T T L c h ip s.
L a s in te rru p c io n e s e x te rn a s: 2 y 3 E sto s p in e s p u e d e n se r c o n fig u ra d o s p a ra
a c tiv a r
una
in te rru p c ió n
d e sc e n d e n te , o
un
en
c a m b io
un
v a lo r
b a jo ,
un
fla n c o
a sc e n d e n te
o
e n e l v a lo r. V e r e l a tta c h In te rru p t() fu n c ió n
p a ra m a s d e ta lle s.
PW M :
3 , 5 , 6 , 9 ,1 0
y
11:
P ro p o rc io n a r
8 -b it
de
sa lid a
PW M
con
la
a n a lo g W rite () fu n c ió n .
S P I: 1 0 (S S ), 1 1 (M O S I), 1 2 (M IS O ), 1 3 (S C K ) E sto s p in s d e c o m u n ic a c ió n
S P I c o n é l.
12
h t t p : / / m a t i o 9 5 .b l o g s p o t .c o m / 2 0 1 2 / 0 6 / a r d u i n o - u n o .h t m l
23
L E D : 1 3 H a y u n b u ilt-in L E D c o n e c ta d o a l p in d ig ita l 1 3 . C u a n d o e l p in
e s d e a lto v a lo r, e l L E D e stá e n c e n d id o , c u a n d o e l p in e s d e b a jo v a lo r, e l
L E D e stá a p a g a d o .
E l A rd u in o U N O
tie n e 6 e n tra d a s a n a ló g ic a s, c o n la e tiq u e ta A 0 a A 5 , c a d a u n o
d e lo s c u a le s p ro p o rc io n a n 1 0 b its d e re so lu c ió n (e s d e c ir 1 0 2 4 v a lo re s d ife re n te s).
P o r d e fe c to
e x tre m o
se
m id e
d e sd e e l su e lo a 5 v o ltio s, a u n q u e e s p o sib le c a m b ia r e l
su p e rio r d e
su
ran g o
usando
e l p in
A R EF
y
la a n a lo g R e fe re n c e () la
fu n c ió n . A d e m á s, a lg u n o s p in e s tie n e n fu n c io n e s e sp e c ia liz a d a s:
T W I:
A 4
o
A 5
y
SD A
p in
o
p in e s
SC L
A poyo
TW I
c o m u n ic a c ió n
m e d ia n te lib re ría W ire .
H a y u n p a r d e o tro s p in e s e n la p iz a rra :
A R EF:
T e n sió n
de
re fe re n c ia
p ara
la s
e n tra d a s
a n a ló g ic a s. S e
u tiliz a c o n a n a lo g R e fe re n c e ()
R e sta b le c e r:
c o n tro la d o r.
T ra ig a
e sta
lín e a
N o rm a lm e n te
se
LO W
u tiliz a
p ara
p ara
re in ic ia r
ag reg ar
el
un
m ic ro -
b o tó n
de
re in ic io a lo s e sc u d o s q u e b lo q u e a n e l u n o e n e l ta b le ro .
13
L e n g u a je d e p r o g r a m a c ió n A r d u in o
N o b le , Jo sh u a
(1 5 d e ju lio d e 2 0 0 9 ). P ro g ra m m in g In te ra c tiv ity : A
D e s i g n e r 's
G u i d e t o P r o c e s s i n g , A r d u i n o , a n d o p e n F r a m e w o r k ( 1 ª e d i c i ó n ) . O 'R e i l l y M e d i a .
p p . 7 6 8 . IS B N 0 5 9 6 1 5 4 1 4 3 .
“L a
p la ta fo r m a
A r d u in o
se
program a
m e d ia n te
el uso
de
un
le n g u a je p r o p io b a sa d o e n e l p o p u la r le n g u a je d e p r o g r a m a c ió n
d e a lto n iv e l P r o c e ssin g . S in
le n g u a je s
de
p r o g r a m a c ió n
e m b a r g o , e s p o sib le u tiliz a r o tr o s
y
a p lic a c io n e s
p o p u la r e s
en
A r d u in o .”
A lg u n o s e je m p lo s so n :
13
Java
h t t p : / / e s .w i k i p e d i a .o r g / w i k i / A r d u i n o
24
F la sh (m e d ia n te A c tio n S c rip t)
P ro c e ssin g
P u re D a ta
M a x M S P (e n to rn o g ra fic o d e p ro g ra m a c ió n p a ra a p lic a c io n e s m u sic a le s,
d e a u d io y m u ltim e d ia )
V V V V (sin te se d e v id e o e n tie m p o re a l)
A d o b e D ire c to r
P y th o n
R uby
C
C + + (m e d ia n te L ib re ría o e n W in d o w s)
C #
C o c o a /O b je c tiv e -C (p a ra M a c O S X )
L in u s T T Y (te rm in a le s d e L in u x )
3 D V IA V irto o ls (a p lic a c io n e s in te ra c tiv a s y tie m p o re a l)
S u p e rC o llid e r (sín te sis d e a u d io e n tie m p o re a l)
In sta n tR e a lity (X 3 D )
L ib e rla b (so ftw a re d e m e d ic ió n y e x p e rim e n ta c ió n )
B litz M a x (c o n a c c e so re strin g id o )
S q u e a k (im p le m e n ta c ió n lib re d e S m a lta lk )
M a th e m a tic a
M a tla b
B litz M a x (c o n a c c e so re strin g id o )
S q u e a k (im p le m e n ta c ió n lib re d e S m a llta lk )
M a th e m a tic a
M a tla b
M in ib lo q (E n to rn o g ra fic o d e p ro p a g a c ió n , c o rre ta m b ié n e n O L P C )
Isa d o ra ( In te ra c tiv id a d a u d io v isu a l e n tie m p o re a l)
P erl
P h y sic a lE to y s (E n to rn o g ra fic o d e p ro g ra m a c ió n u sa d o p a ra p ro y e c to s d e
ro b o tic a e d u c a tiv a )
25
S c ra tc h fo r A rd u in o (S 4 A ) (e n to rn o g ra fic o d e p ro g ra m a c ió n , m o d ific a c ió n
d e l e n to rn o p a ra n iñ o s S c ra tc h d e l M IT )
V i s u a l B a s i c .N E T
V B S c rip t
G am bas
E sto e s p o sib le d e b id o a q u e A rd u in o se c o m u n ic a m e d ia n te la tra n sm isió n d e
d a to s e n fo rm a to se rie q u e e s a lg o q u e la m a y o ría d e lo s le n g u a je s a n te rio rm e n te
c ita d o s so p o rta n . P a ra lo s q u e n o so p o rta n e l fo rm a to se rie d e fo rm a n a tiv a , e s
p o sib le u tiliz a r so ftw a re in te rm e d ia rio q u e tra d u z c a lo s m e n sa je s e n v ia d o s p o r
a m b a s p a rte s p a ra p e rm itir u n a c o m u n ic a c ió n flu id a . E s b a sta n te in te re sa n te te n e r
la p o sib ilid a d d e in te ra c tu a r A rd u in o m e d ia n te e sta g ra n v a rie d a d d e siste m a s y
le n g u a je s p u e sto q u e d e p e n d ie n d o d e c u a le s se a n la s n e c e sid a d e s d e l p ro b le m a
que
vam os
a
re so lv e r
p o d rem o s
ap ro v ech arn o s
de
la
g ran
c o m p a tib ilid a d
de
c o m u n ic a c ió n q u e o fre c e .
E l siste m a A rd u in o u tiliz a d o e n e sta
te sis, se m u e stra e n la fig u ra 7 , e ste fu e
p r o g r a m a d o m e d i a n t e e l S o f t w a r e : “ A r d u i n o 1 .0 .1 ” , v e r f i g u r a 8 , g r a c i a s a e s t e
p ro g ra m a y a l h a rd w a re c o n e l q u e c u e n ta A r d u in o fu e p o sib le h a c e r la le c tu ra d e
lo s se n so re s y g e n e ra r la a c c ió n d e lo s a c tu a d o re s.
A rd u in o e stá b a sa d o e n 3 p a rte s p rin c ip a le s m e d ia n te s la s c u a le s e ste d isp o sitiv o
se c o m u n ic a c o n e l e x te rio r: U n a p a rte d e e n tra d a s y sa lid a s d ig ita le s u b ic a d a e n
la p a rte su p e rio r, u n a p a rte d e e n tra d a s a n á lo g a s y u n a p a rte d e p in e s d e v o lta je
u b ic a d a s
en
la p a rte in fe rio r d e A rd u in o , e sta s se m u e stra n c la ra m e n te e n la s
fig u ra s 9 y 1 0 .
A sí m ism o , la d e sc rip c ió n d e lo s te rm in a le s c o n q u e c u e n ta e l siste m a A rd u in o se
d e s c r i b e n e n l a s t a b l a s 1 ,2 y 3 .
26
F ig u r a 4
A r d u in o U N O
F u e n te : A rd u in o a n d K in e c t P ro je c ts
E la b o r a c ió n : A rd u in o a n d K in e c t P ro je c ts
F ig u r a 5
A r d u i n o 1 .0 .1
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
27
F ig u r a 6
P in e s d ig ita le s A r d u in o
F u e n te : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E la b o r a c ió n : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
F ig u r a 7
P in e s a n á lo g o s y d e v o lta je
F u e n te : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E la b o r a c ió n : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
C uadro 1
P in e s D ig ita le s
P in e s D ig ita le s
A p lic a c ió n
3
PW M
4
A c tiv a c ió n M o to re s
5
PW M
M o to r 2
6
PW M
M o to r3
7
S e n s o r U ltra s ó n ic o
9
PW M
M o to r 1
M o to r 5
F u e n te : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E la b o r a c ió n : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
28
C uadro 2
P in e s A n á lo g o s
P in e s A n á lo g o s
A p lic a c ió n
A 0
S e n so r E x te rn o Iz q u ie rd o
A 1
S e n so r Iz q u ie rd o
A 2
S e n so r C e n tro
A 3
S en so r D erech o
A 4
S e n so r E x tre m o D e re c h o
F u e n te : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E la b o r a c ió n : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
C uadro 3
P in e s d e V o lta je
P in e s d e V o lta je
A p lic a c ió n
G nd
T ie rra
5v
5 V o lts U ltra só n ic o
F u e n te : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E la b o r a c ió n : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E l siste m a A rd u in o p o se e d o s o p c io n e s d ife re n te s d e a lim e n ta c ió n , u n a e s p o r
m e d io d e l c a b le U S B y la o tra e s m e d ia n te u n a e n tra d a d e v o lta je la c u a l p u e d e se r
su m in istra d a d e e n tre 5 v y 1 2 v p a ra u n re n d im ie n to ó p tim o , la p rim e ra o p c ió n n o s
p e rm ite
adem ás
de
a lim e n ta rlo
c o n e c ta rlo
a
la
c o m p u ta d o ra
p ara
así
ser
p ro g ra m a d o a sí c o m o ta m b ié n e n v ia r d a to s h a c ia la c o m p u ta d o ra p o r m e d io d e l
p u e rto U S B .
29
F ig u r a 8
F u e n te s d e A lim e n ta c ió n Iz q u ie r d a : U S B y D e r e c h a : A lim e n ta c ió n E x te r n a
F u e n te : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
E la b o r a c ió n : C a p itu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
C on
re sp e c to
al
carro
p ro p u e sto
p ara
e sta
te sis
a l se r n e c e sa rio
que
e ste
en
m o v im ie n to se u tiliz a ra la a lim e n ta c ió n e x te rn a , p e ro p a ra in g re sa r la o h a c e r
c a m b io s e n la p ro g ra m a c ió n lo h a re m o s p o r m e d i o d e U S B p a ra la tra n sm isió n d e
d a to s.
A p lic a c io n e s
L a s a p lic a c io n e s q u e n o s o fre c e A rd u in o so n m ú ltip le s, y d e p e n d e rá d e n u e stra
im a g in a c ió n . M e d ia n te se n so re s p o d e m o s c re a r a p lic a c io n e s se n c illa s e n fo c a d a s a
la d o c e n c ia p a ra e stu d ia n te s d e e le c tró n ic a ,
in d u stria
o
in c lu so
siste m a s
d irig id o s
p ro y e c to s m á s e la b o ra d o s p a ra la
sim p le m e n te
a l o c io . E s
m u y u tiliz a d o
ta m b ié n e n lo s e n to rn o s a rtístic o s p a ra c re a r o b ra s m á s e la b o ra d a s, d a su fa c ilid a d
d e p ro g ra m a c ió n .
S en so res In fra rro jo s
U tiliz a re m o s S e n so re s C N Y 7 0 e s c u a l e s u n se n so r in fra rro jo d e c o rto a lc a n c e
basado
en
un
e m iso r
de
lu z
y
un
re c e p to r, a m b o s
a p u n ta n d o
en
la
m ism a
30
d ire c c ió n , y c u y o fu n c io n a m ie n to se b a sa e n la c a p a c id a d d e re fle x ió n d e l o b je to ,
14
y la d e te c c ió n d e l ra y o re fle c ta d o p o r e l re c e p to r .
F ig u r a 9
V ista E x te r n a y C ir c u ito s In te r n o s d e l S e n so r C N Y 7 0
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .i n f o a b .u c l m .e s / la b e l e c / s o la r / o tr o s / in f r
a r r o j o s / s e n s o r _ c n y 7 0 .h t m
E l C N Y 7 0 tie n e c u a tro p in e s d e c o n e x ió n . D o s d e e llo s se c o rre sp o n d e n c o n e l
á n o d o y c á to d o d e l e m iso r, y la s o tra s d o s c o rre sp o n d e n a l c o l e c to r y e l e m iso r d e l
re c e p to r, d e b e e sta r d e 5 m m a 1 0 m m d e d ista n c ia p a ra p o d e r le e r b ie n la lín e a .
S e n so r U ltr a só n ic o
E l S e n so r q u e h e m o s u tiliz a d o e n e sta te sis e s e l S e n so r U ltra só n ic o H C -S R 0 4 e s
u n se n so r u ltra só n ic o , e ste u tiliz a e l so n a r p a ra d e te rm in a r la d ista n c ia a u n o b je to .
O fre c e u n a p re c isió n e x c e le n te y le c tu ra s e sta b le s. S u fu n c io n a m ie n to n o se v e
14
h t t p : / / w w w .i n f o - a b .u c l m .e s / l a b e l e c / s o l a r / o t r o s / i n f r a r r o j o s / s e n s o r _ c n y 7 0 .h t m
31
a fe c ta d o p o r la lu z so la r o m a te ria le s n e g ro s, a u n q u e m a te ria le s a c ú stic a m e n te
15
su a v e s c o m o la te la p u e d e n se r d ifíc ile s d e d e te c ta r.
E sp e c ific a c io n e s
F u e n te d e a lim e n ta c ió n : 5 V D C
A n g u lo e fe c tiv o : < 1 5 °
D ista n c ia e fe c tiv a d e m e d ic ió n : 2 c m
R e s o l u c i ó n : 0 .3 c m
– 5 0 0 c m /1 " - 1 6 ft
E l se n so r u ltra só n ic o p e rm ite a l ro b o t v e r y d e te c ta r o b je to s, ta m b ié n se lo u tiliz a
p a ra e v a d ir o b stá c u lo s, se n se , m id a d ista n c ia y d e te c te m o v im ie n to .
E s c a p a z d e m e d ir d ista n c ia d e 0 a 5 1 c m .
E l fu n c io n a m ie n to b á sic o e s é l e n v ió d e p u lso s u ltra só n ic o s lo s c u a le s a l re b o ta r
c o n tra u n o b je to p ro d u c e n u n e c o q u e e s re c ib id o p o r e l se n so r p a ra q u e d e e sta
m a n e ra d e te rm in e a q u é d ista n c ia se e n c u e n tra d e l o b je to
E l S e n so r U ltra só n ic o u sa e l m ism o p rin c ip io q u e lo s m u rc ié la g o s: m id e d ista n c ia
m e d ia n te
e l c á lc u lo d e l tie m p o q u e le to m a a u n a o n d a d e so n id o g o lp e a r u n
o b je to y re g re sa r (a sí c o m o e l e c o ).
L o s o b je to s g ra n d e s c o n su p e rfic ie d u ra re g re sa n la s m e jo re s l e c tu ra s. L o s o b je to s
h e c h o s d e m a te ria l su a v e o q u e so n c u rv o s (c o m o u n a p e lo ta ) o so n m u y d e lg a d o s
o p e q u e ñ o s p u e d e n se r d ifíc ile s d e d e te c ta r p o r e l se n so r.
U n
im p u lso
o b je to . E l
u ltra só n ic o
sensor
re c ib e
c o rto se tra n sm ite e n e l m o m e n to 0 , re fle ja d a p o r u n
e sta
señal
y
la
c o n v ie rte
en
una
se ñ a l e lé c tric a . E l
sig u ie n te im p u lso p u e d e se r tra n sm itid o c u a n d o e l e c o se d e sv a n e c ió . E ste p e río d o
d e tie m p o se d e n o m in a tie m p o d e c ic lo .
15
h t t p : / / w w w .h e t p r o -
s t o r e .c o m / i n d e x .p h p ? p a g e = s h o p .p r o d u c t _ d e t a i l s & f l y p a g e = f l y p a g e .t p l & p r o d u c t _ i d = 1 7 5 & c a t e g o r y
_ id = 1 7 & o p tio n = co m _ v irtu em art& Item id = 4 & v m cch k = 1 & Item id = 4
32
E l p e río d o
d e l c ic lo d e re c o m e n d a c io n e s d e b e h a b e r
an ch u ra
p u lso
de
de
d isp a ro
10μs
se
m enos de 50 m s. Si una
e n v ía a la te rm in a l d e se ñ a l, e l m ó d u lo
u ltra só n ic o sa lid a d e se ñ a l d e 4 0 k H z u ltra so n id o o c h o y d e te c ta r e l e c o d e v u e lta .
L a d ista n c ia m e d id a se p ro p o rc io n a l a la a n c h u ra d e im p u lso d e e c o y se p u e d e
c a lc u la r p o r la fó rm u la a n te rio r. S i n o h a y n in g ú n o b stá c u lo se d e te c ta , e l p in d e
sa lid a d a rá u n a se ñ a l d e 3 8 m s a lto n iv e l.
F ig u r a 1 0
S e n so r U ltr a só n ic o
F u e n te : In te rn e t
E la b o r a c ió n : h ttp ://c a m p o s i n v e n t r o n i c a .b l o g s p o t .c o m / 2 0 1 2 /0 4 / c o m o - u s a r- s e n s o r u l t r a s o n i c o - h c - s r0 4 .h t m l
S erv o m o to r
Irv in g L . K o so w
(1 d e m a y o d e 1 9 9 3 ). M á q u in a s e lé c tric a s y tra n sfo rm a d o re s .
P e a rso n E d u c a c ió n . p p . 4 2 9 – . IS B N 9 7 8 9 6 8 8 8 0 2 9 3 9 . C o n su lta d o e l 2 6 d e e n e ro
de 2011.
“ U n se r v o m o to r (ta m b ié n
lla m a d o se r v o )
es
un
d isp o sitiv o
sim ila r a u n m o to r d e c o r r ie n te c o n tin u a q u e tie n e la c a p a c id a d
de
u b ic a r se
en
c u a lq u ie r
p o sic ió n
d en tro
de
o p e r a c i ó n , y m a n t e n e r s e e s t a b l e e n d i c h a p o s i c i ó n .”
su
rango
de
16
16
I r v in g L . K o s o w ( 1 d e m a y o d e 1 9 9 3 ) . M á q u in a s e lé c tr ic a s y tr a n s fo rm a d o r e s . P e a r s o n E d u c a c ió n .
p p . 4 2 9 – . I S B N 9 7 8 9 6 8 8 8 0 2 9 3 9 . C o n s u lta d o e l 2 6 d e e n e r o d e 2 0 1 1 .
33
Son
pequeños
m o to re s
D C
que
v ie n e n
e n c a p su la d o s
ju n to
a
una
pequeña
e le c tró n ic a d e c o n tro l, u n d riv e r y u n p o te n c ió m e tro q u e v a c o n e c ta d o u sa n d o
e n g ra n e s a l e je d e l m o to r. E l c o n tro l se h a c e a tra v é s d e u n a m o d u la c ió n d e a n c h o
d e p u lso (P W M ).
L a s c a ra c te rística s p rin c ip a le s d e u n se rv o e s p e rm itir p o sic io n a r e l e je d e ro ta c ió n
d e l m o to r a p a rtir d e u n p u n to d e re fe re n c ia q u e e s d a d o p o r la se ñ a l d e c o n tro l y
e l p o te n c ió m e tro . L a v e lo c id a d p a ra u n se rv o e s c o n sta n te y v a ria c u a n d o se le
a p lic a c a rg a , a u n q u e se p u e d e c o n tro la r su v e lo c id a d re a liz a n d o u n a m o d ific a c ió n
e n su e stru c tu ra , la c u a l fu e im p le m e n ta d a p a ra e ste d ise ñ o .
U n
se rv o m o to r
es
un
m o to r
e lé c tric o
que
c o n sta
con
la
c a p a c id a d
de
ser
c o n tro la d o , ta n to e n v e lo c id a d c o m o e n p o sic ió n .
L o s se rv o s se u tiliz a n fre c u e n te m e n te e n siste m a s d e ra d io c o n tro l y e n ro b ó tic a ,
p e ro su u so n o e stá lim ita d o a e sto s. E s p o sib le m o d ific a r u n se rv o m o to r p a ra
o b te n e r u n m o to r d e c o rrie n te c o n tin u a q u e , si b ie n y a n o tie n e la c a p a c id a d d e
c o n tro l d e l se rv o , c o n se rv a la fu e rz a , v e lo c id a d y b a ja in e rc ia q u e c a ra c te riz a a
e sto s d isp o sitiv o s.
F ig u r a 1 1
S erv o m o to r
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : w w w .e s a c a d e m i c .c o m
34
M o to res
En
e sta
te sis
u tiliz a
m o to re s
D C
p ara
c a rro , tie n e n
un
peso
de 10 gr con un
d iá m e tro d e 2 8 m m y u n la rg o d e 5 c m , e sto s se a lim e n ta n c o n u n v o lta je v a ria b le
d e e n tre 5 y 1 2 v o lts id e a lm e n te .
E ste tip o d e m o to re s so n d isp o sitiv o s e le c tro m o tric e s q u e c o n v ie rte n la e n e rg ía
e lé c tric a e n m o v im ie n to m e c á n ic o , e sto s b a sa n su fu n c io n a m ie n to e n la a c c ió n d e
c a m p o s m a g n é tic o s o p u e sto s q u e h a c e n g ira r e l ro to r (e je in te rn o ) e n d i re c c ió n
o p u e sta a l e sta to r (im á n e x te rn o o b o n in a ), c o n lo c u a l c u a n d o e ste e s su je ta d o p o r
su
su p e rfic ie
e l e je
d e l ro to r e s
lo
ú n ic o q u e g ira y d e e sta m a n e ra e s c o m o
17
g e n e ra m o s e l m o v im ie n to .
F ig u r a 1 2
M o to r D C
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
P a ra c a m b ia r la d ire c c ió n d e l m o to r so lo e s n e c e sa rio c a m b ia r la p o la rid a d d e
a lim e n ta c ió n , p e ro p a ra h a c e r q u e e ste v a rié su v e lo c id a d sin p e rd e r fu e rz a e s
n e c e sa rio c o n tro la rlo p o r m e d io d e P W M
U n
ESC
es
usado
p rin c ip a lm e n te
p ara
y u n P u e n te H .
c o n tro la r m o to re s
p o r m e d io
de
ra d io
c o n tro l p e ro e n e ste c a so lo u tiliz a re m o s so la m e n te p a ra p o d e r v a ria r la v e lo c id a d
d e l m o to r p o r m e d io d e u n a se ñ a l P W M
17
p ro v e n ie n te d e l A rd u in o .
h t t p : / / c a t a r i n a .u d l a p .m x / u _ d l _ a / t a l e s / d o c u m e n t o s / l m t / g o n z a l e z _ r _ j a / c a p i t u l o 2 .p d f
35
L o s E S C tra b a ja n p rin c ip a lm e n te p o r m e d io d e F E T ´s (F ie ld E ffe c tT ra n sisto rs)
d e b id o
a
que
son
m ás
rá p id o s
p ara
h a c e r tra n sic io n e s a d e m á s d e q u e p u e d e n
so p o rta r u n a c o rrie n te d e e n tre 1 5 a 2 5 A , lo c u a l n o se p u e d e lo g ra r fá c ilm e n te
c o n p u e n te s H .
C a ja d e C a m b io s D o b le S e t d e T a m iy a
E s u n p ro d u c to listo p a ra a rm a r c a ja d e c a m b io s q u e u tiliz a d o s m o to re s e lé c tric o s
p a ra c o n tro la r in d e p e n d ie n te m e n te c a d a u n o d e lo s e je s d e sa lid a . E sta c a ja se
p u e d e c o n f i g u r a r e n 4 r e l a c i o n e s : 1 2 .7 : 1 , 3 8 : 1 . 1 1 5 : 1 o 3 4 4 : 1 , d e p e n d i e n d o d e
cóm o
se
in sta le n
lo s
e n g ra n a je s. E s
un
k it id e a l p a ra
e l d e sa rro llo d e ro b o ts
18
m ó v ile s p e q u e ñ o s
Los
e n g ra n a je s
y
la
c a ja
de
e n g ra n a je s
con
p re c isió n
fa b ric a d o
en
p lá stic o
re siste n te p a ra u n fu n c io n a m ie n to su a v e y e fic ie n te .
F ig u r a 1 3
C a ja d e C a m b io s D o b le S e t d e T a m iy a
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
18
h t t p : / / w w w .e l e c t r o i p a r t e s .c o m / p r o d u c t _ i n f o .p h p ? p r o d u c t s _ i d = 5 0 1
36
P u en te H
U n p u e n te H e s u n c irc u ito e le c tró n ic o q u e n o s d a l a p o sib ilid a d d e g ira r e n a m b o s
se n tid o s u n m o to r e lé c tric o d e c o rrie n te d ire c ta .
E l n o m b re d e p u e n te H se d e b e a la c o lo c a c ió n d e 4 in te rru p to re s y d e p e n d ie n d o
d e la c o m b in a c ió n d e e sto s se p u e d e re a liz a r q u e e l m o to r g ire e n u n a d ire c c ió n o
19
e n o tra .
F ig u r a 1 4
E stru ctu ra d e u n p u en te H (m a rca d o en ro jo )
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : e s .w i k i p e d i a .o r g
F ig u r a 1 5
A c c io n e s d e lo s in te r r u p to r e s e n u n p u e n te H
F u e n te : P u e n te H (e le c tró n ic a )
E la b o r a c ió n : P u e n te H (e le c tró n ic a )
19
h t t p : / / e s .w i k i p e d i a .o r g / w i k i / P u e n t e _ H _ ( e l e c t r % C 3 % B 3 n i c a )
37
E l p rim e r c irc u ito
hace
que
e l m o to r g ire
en
u n a d ire c c ió n d e b id o a l v o lta je
re c ib id o , e n c a m b io e n la fig u ra e l v o lta je e n tra a l m o to r in v e rsa m e n te y h a c e q u e
e ste g ire e n la o tra d ire c c ió n .
L a sig u ie n te ta b la m u e stra la s a c c io n e s c o rre sp o n d ie n te s e n lo s in te rru p to re s:
C uadro 4
A c c io n e s d e lo s in te r r u p to r e s e n p u e n te H
S1
S2
S3
S4
A c c ió n
1
0
0
1
E l m o to r g ir a e n a v a n c e
0
1
1
0
E l m o to r g ir a e n r e tr o c e so
0
0
0
0
E l m o to r se d e tie n e p o r in e r c ia
0
1
0
1
F r e n a d o r á p id o d e l m o to r
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / i n g e n i e ri a p a ra t o d o s .n e t 7 6 .n e t/ p u e n te - h /
P a ra p o d e r c o n tro la r u n m o to r e s re c o m e n d a b le u sa r u n p u e n te H p a ra c a d a m o to r
y a q u e e s t o s s o n a l i m e n t a d o s a 5 v t i e n e n u n a c o r r i e n t e d e p i c o d e 2 .6 A
y una
c o rrie n te e sta b le d e 2 A .
A l p rin c ip io u tiliz a m o s p u e n te H d e m o d e lo L 2 9 3 D q u e in c lu y a u n a p ro te c c ió n d e
d io d o s y la p o sib ilid a d d e c o n tro la r 4 m o to re s, sin e m b a rg o se u tiliz ó u n p u e n te H
p a ra c a d a m o to r y n o lim ita r la c o rrie n te e n e l in te g ra d o p e ro d e to d a s m a n e ra s e se
m o d e lo d e p u e n te H n o d a b a lo s re q u e rim ie n to s d e c o rrie n te a sí q u e se p ro sig u ió a
u tiliz a r u n C o n tro la d o r d e M o to re s D o b le P u e n te H – L 2 9 8 .
E ste c o n tro la d o r p e rm ite c o n tro la r h a sta 2 p o te n te s m o to re s d e c o rrie n te c o n tin u a
(o u n p a so a p a so b ip o la r) d e fo rm a m u y se n c illa y e fic a z . E l c o n tro la d o r p e rm ite
c o n tro la r e l se n tid o d e g iro y v e lo c id a d m e d ia n te se ñ a le s T T L q u e p o d rá s sa c a r d e
tu
m ic ro -c o n tro la d o r
fa v o rito
com o
por
e je m p lo
A rd u in o .
C ada
p u e n te
e stá
se p a ra d o y d isp o n e d e in d ic a d o re s L E D d e fu n c io n a m ie n to .
38
C a r a c te r ístic a s:
L ig e ro y p o te n te
D isip a d o r in te g ra d o p a ra e v ita r c a le n tu ra s.
P ro te c c ió n F W D (c a m b io d e se n tid o d e g iro b ru sc o )
In te rru p to r d e a lim e n ta c ió n
4 re siste n c ia s p u ll-u p m e d ia n te sw itc h
2 sa lid a s D C p a ra m o to re s o p a ra m o to r p a so a p a so
In d ic a d o r d e d ire c c ió n L E D
A g u je ro s p a ra m o n ta je firm e so b re u n c h a sis
E sp e c ific a c io n e s:
D riv e r: L 2 9 8
A lim e n ta c ió n m o to re s: 5 -4 6 V D C
C o rrie n te m á x im a : 2 A m p e rio s p o r sa lid a (4 A e n to ta l o p u e n te a d o )
A lim e n ta c ió n ló g ic a in d e p e n d ie n te : 5 -7 V
C o rrie n te p a ra ló g ic a : ~ 3 6 m A
N i v e l e s T T L : B a j o - 0 .3 V ~ 1 .5 V , a l t o : 2 .3 V ~ V s s
P o te n c ia m á x im a : 2 5 W
T e m p e ra tu ra d e fu n c io n a m ie n to : -2 5 C ~ + 1 3 0 C
D im e n sio n e s: 6 0 x 5 4 m m
P eso : ~ 4 8 g ram o s ap ro x
E x te n sio n e s d isp o n ib le s: P u n to d e p ru e b a d e c o rrie n te , in d ic a d o r d e g iro ,
(7 5 G ra d o s c e lsiu s)
in te rru p to re s p u ll-u p , a lim e n ta c ió n ló g ic a .
39
F ig u r a 1 6
C o n tr o la d o r d e M o to r e s D o b le P u e n te H
- L 298
F u e n te :In te rn e t
E la b o r a c ió n : C a n a K it
20
PW M
PW M
so n la s in íc ia le s e n in g lé s d e P u lse W id th M o d u la tio n c u y a tra d u c c ió n e s
M o d u la c ió n p o r A n c h o d e P u lso , e sta p rin c ip a lm e n te sirv e p a ra c o n tro la r e l c ic lo
d e tra b a jo d e u n a se ñ a l p e rió d ic a , c o n fin e s d e tra n sm itir in fo rm a c ió n a tra v é s d e
u n c a n a l d e c o m u n ic a c io n e s o p a ra c o n tro la r d e la c a n tid a d d e e n e rg ía q u e se
e n v ía a u n a c a rg a y u n e je m p lo d e e sto e s q u e lo s m o to re s q u e se u tiliz a ro n e n e sta
te sis so n c o n tro la d o s p o r P W M .
F ig u r a 1 7
C o n tro l P W M
de una señal
F u e n te :In te rn e t
E la b o r a c ió n : C a n a K it
L a fre c u e n c ia d e u n a se ñ a l se p u e d e d e fin ir c o m o la c a n tid a d d e p u lso s e n e sta d o
e n c e n d id o o a p a g a d o q u e h a y p o r se g u n d o , e ste ta m b ié n e s e l in v e rso d e l p e rio d o
y v ic e v e rsa
20
h t t p : / / e s .w i k i p e d i a .o r g / w i k i / M o d u l a c i % C 3 % B 3 n _ p o r _ a n c h o _ d e _ p u l s o s
40
F ig u r a 1 8
F o r m u la s
E l p e rio d o se m id e e n se g u n d o s y la u n id a d d e m e d id a so n lo s H e rtz lo s c u a le s
so n e l in v e rso d e la u n id a d d e tie m p o , lo s se g u n d o s. U n p a rá m e tro im p o rta n te
d e n tro
del PW M
es
e l c ic lo
de
tra b a jo
que en
in g lé s e s “ D u ty C y c le ” e l c u a l
d e te rm in a e l p o rc e n ta je d e tie m p o q u e e l p u lso e stá e n e sta d o a c tiv o d u ra n te u n
c ic lo . L a se ñ a l P W M
se u tiliz a p a ra c o n tro la r c irc u ito s a n a ló g ic o s. E l p e rio d o y la
fre c u e n c ia d e l tre n d e p u lso s p u e d e n d e te rm in a r la p o te n c ia e n tre g a d a a d ic h o
c irc u ito .
E n u n A rd u in o la se ñ a l d e sa lid a P W M
n o s p e rm ite c a m b ia r e l c ic lo d e tra b a jo o
e l tie m p o q u e e l p u lso e stá a c tiv o u tiliz a n d o la fu n c ió n a n a lo g W rite (). E l sig u ie n te
p ro g ram a
es
u n a m u e stra
se n c illa d e c ó m o
se p u e d e n m o d ific a r in te rv a lo s d e
21
tie m p o a tra v é s d e la fu n c ió n d ig ita lW rite ().
in td ig P in = 1 0 ; //p in d ig ita l 1 0
v o id se tu p ()
{
p in M o d e (d ig P in , O U T P U T ); // p in e n m o d o sa lid a
}
v o id lo o p ()
{
d i g i t a l W r i t e (d i g P in , H I G H ) ; / / a s i g n a e l v a l o r H I G H a l p i n
d e la y (5 0 0 );
// e sp e ra m e d io se g u n d o
d i g i t a l W r i t e (d i g P in , L O W ) ; / / a s i g n a e l v a l o r L O W
d e la y (5 0 0 );
a l p in
// e sp e ra m e d io se g u n d o
}
El
p ro g ram a
a n te rio r
es
la
fo rm a
m ás
b á sic a
de
a p lic a r u n
c o n tro l P W M
a
c u a lq u ie r p in d e A rd u in o , p e ro e x iste u n a fu n c ió n e sp e c ífic a q u e so lo se p u e d e
a p l i c a r a 6 p i n e s d i g i t a l e s d e A r d u i n o ( 3 , 5 , 6 , 9 ,1 0 y 1 1 ) , e s t a f u n c i ó n s e l l a m a
“ a n a lo g W rite ()” .
21
h t t p : / / c a t a r i n a .u d l a p .m x / u _ d l _ a / t a l e s / d o c u m e n t o s / l m t / g o n z a l e z _ r _ j a / c a p i t u l o 2 .p d f
41
C o n e sta fu n c ió n lo q u e se lo g ra e s g e n e ra r u n a se ñ a l c u a d ra d a e sta b le d e u n
d e te rm in a d o c ic lo d e tra b a jo h a sta q u e se v u e lv a a a p lic a r la m ism a fu n c ió n e n e l
p in , lo s v a lo re s d e l c ic lo d e tra b a jo v a n d e sd e :
0 = S ie m p re A p a g a d o
2 5 5 = S ie m p re e n c e n d id o
0 = 0 V o lts
2 5 5 = 5 V o lts
E l fu n c io n a m ie n to b á sic o d e l c o n tro l d e m o to re s e s e l sig u ie n te :
in t M o to r = 9 ; // M o to r c o n e c ta d o e n p in 9
in t v a l = 0 ; // v a lo r e n tre 0 y 2 5 5
v o id se tu p ()
{
p in M o d e (M o to r, O U T P U T ); // P in d e m o to r c o m o sa lid a
}
v o id lo o p ()
{
a n a l o g W r i t e ( M o t o r, v a l ) ; / / S e a s i g n a e l c i c l o d e t r a b a j o a l m o t o r
}
R ueda L oca
E s a q u e lla q u e n o s p e rm ite d ire c c io n a r e l c a rro
F ig u r a 1 9
R ueda L oca
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
42
V A R IA B L E S
D E L A IN V E ST IG A C IÓ N
V a r ia b le D e p e n d ie n te
U na
de
la s p rin c ip a le s v a ria b le s d e p e n d ie n te
c u a le s so n
so n lo s m ó d u lo s d e p o te n c ia
im p o rta d o s, d e b id o a l a g o ta m ie n to d e re p u e sto s e n
e sp e ra r la lle g a d a d e lo s m ism o s
lo s
sto c k h a b ía q u e
p o r lo c u a l se d e b e e sp e ra r la lle g a d a d e lo s
m ism o s lo s c u a le s te n ía n u n tie m p o d e e n tre g a d e 2 a 3 m e se s c o m o e s la P la c a d e
A rd u in o , L o s S e rv o m o to re s , E l S e n so r U ltra só n ic o , R u e d a L o c a , C o n tro la d o ra d e
P o te n c ia d e lo s M o to re s , e tc .
V a r ia b le In d e p e n d ie n te
L a s in stru c c io n e s q u e le v a m o s a d a r a n u e stro ro b o t:
P r i m e r a F a s e d e l a P r o g r a m a c i ó n .- C u e n t a c o n s e n s o r e s i n f r a r r o j o s l o c u a l
v a a a y u d a r a q u e e ste o b te n g a e l d e sp la z a m ie n to so b re u n a su p e rfic ie
to ta lm e n te b la n c a /n e g ra , sie n d o e l re su lta d o u n m o v im ie n to e n tre c o rta d o .
E ste
d e fe c to
se
ha
tra ta d o
de
ir m e jo ra n d o
p o r p a so s , h a sta lo g ra r u n
a v a n c e c o n tin u o lo g ra n d o lo sig u ie n te :
S i e l c a rro se d e sv ía o se sa le d e la lín e a e l c a rro se p u e d a a u to
d ire c c io n a r d e n u e v o h a sta q u e lo g re e n c o n tra rla sin n e c e sid a d d e
to c a r e l c a rro
E l c a rro g ire a la d e re c h a
E l c a rro g ire a la iz q u ie rd a
E l c a rro v a e n lín e a re c ta
S e g u n d a F a s e d e l a P r o g r a m a c i ó n .- C u a n d o e l c a r r o s e t e n g a q u e d i r i g i r e n
e l la b e rin to
lo h a re m o s d e te c ta n d o lo s o b stá c u lo s h a sta lle g a r a e n c o n tra r
la sa lid a p a ra lo c u a l u tiliz a re m o s e l S e n so r U ltra só n ic o
43
D ise ñ o E lé c tr ic o y M e c á n ic o
C o n stitu y e u n a v a ria b le in d e p e n d ie n te p u e s p a ra e l p re se n te p ro y e c to se u tiliz ó u n
p ro g ram a
de
sim u la c ió n
g ra tu ita
F ritz in g
el
cual
p e rm itió
co m p ro b ar
el
fu n c io n a m ie n to d e la m e c a -tró n ic a d e l k it d e ro b o tic e e d u c a tiv o .
D E F IN IC IO N E S C O N C E P T U A L E S
A r d u in o
E s u n a p la ta fo rm a d e h a rd w a re lib re , b a sa d a e n u n a p la c a c o n m ic ro -c o n tro la d o r y
u n e n to rn o
de
d e sa rro llo , d ise ñ a d a
p ara
fa c ilita r
el
uso
de
la
e le c tró n ic a
en
p ro y e c to s m u ltid isc ip lin a re s.
S en so res In fra rro jo s
E s u n se n so r in fra rro jo d e c o rto a lc a n c e b a sa d o e n u n e m iso r d e lu z y u n re c e p to r,
a m b o s a p u n ta n d o e n la m ism a d ire c c ió n , y c u y o fu n c io n a m ie n to se b a sa e n la
c a p a c id a d
de
re fle x ió n
del
o b je to , y
la
d e te c c ió n
del
ray o
re fle c ta d o
por el
re c e p to r
S e n so r U ltr a só n ic o
E l se n so r u ltra só n ic o p e rm ite a l ro b o t v e r y d e te c ta r o b je to s, ta m b ié n se lo u tiliz a
p a ra e v a d ir o b stá c u lo s, m e d ir d ista n c ia y d e te c ta r m o v im ie n to . E s c a p a z d e m e d ir
d ista n c ia d e 0 a 5 1 c m .
S erv o m o to r
U n
se rv o m o to r
es
un
m o to r
e lé c tric o
que
c o n sta
con
la
c a p a c id a d
de
ser
c o n tro la d o , ta n to e n v e lo c id a d c o m o e n p o sic ió n .
C o n tr o la d o r d e M o to r e s D o b le P u e n te H
- L 298
E ste c o n tro la d o r p e rm ite c o n tro la r h a sta 2 p o te n te s m o to re s d e c o rrie n te c o n tin u a
(o u n p a so a p a so b ip o la r) d e fo rm a m u y se n c illa y e fic a z .
44
C a ja d e C a m b io s D o b le S e t d e T a m iy a
E s u n p ro d u c to listo p a ra a rm a r c a ja d e c a m b io s q u e u tiliz a d o s m o to re s e lé c tric o s
p a ra c o n tro la r in d e p e n d ie n te m e n te c a d a u n o d e lo s e je s d e sa lid a .
R ueda L oca
E s a q u e lla q u e n o s p e rm ite d ire c c io n a r e l c a rro
45
C A P ÍT U L O III
M E T O D O L O G ÍA
D IS E Ñ O D E L A IN V E S T IG A C IÓ N
P ara
e ste
p ro y e c to
se
u tiliz a ra
la
in v e stig a c ió n
te c n o ló g ic a
ya
que
es
la
v in c u la c ió n e n tre la c ie n c ia y la in n o v a c ió n .
E l p re se n te p ro y e c to re su lta se r u n a v a n c e a e stu d io s re a liz a d o s so b re la ro b ó tic a
e d u c a tiv a ,
ya
que
c o n sta n te s
m e jo ra s
p ara
e
to d o
p ro y e c to
in n o v a c io n e s ,
v in c u la d o
p ara
que
con
e x ista n
e sta
ram a
v a ria b ilid a d
debe
de
lle v a r
d ise ñ o s
o rie n ta d o s a l a p re n d iz a je , in g e n io y re so lu c ió n d e p ro b le m a s
M O D A L ID A D D E L A IN V E S T IG A C IÓ N
E ste p ro y e c to d e fin d e c a rre ra se rá p ro y e c to e sp e c ia l, p u e s c o n sistirá e n p la n te a r
u n a so lu c ió n a l p ro b le m a d e d ise ñ a r y c o n stru ir ro b o ts d e d e stre z a a b a jo s c o sto s
p a ra lo c u a l se d iv id irá e n 2 0 % in v e stig a c ió n , 2 0 %
b ib lio g ra fía y 6 0 % p ro p u e sta ,
e ste tip o d e m o d a lid a d se a d a p ta a l tip o d e te m a q u e se h a y a p re se n ta d o .
46
T IP O D E IN V E S T IG A C IÓ N
E l tip o d e in v e stig a c ió n q u e se a p lic a e n e ste p ro y e c to d e fin d e c a rre ra e s d e la
in v e stig a c ió n e sp e c ia l y se o p tó p o r la e stra te g ia d e c a m p o .
L a in v e stig a c ió n E sp e c ia l v a d irig id a a la s c re a c io n e s su sc e p tib le s q u e se p u e d e n
u tiliz a r c o m o
so lu c ió n
de
p ro b le m a s
y
la
e stra te g ia d e C a m p o c o n siste e n la
re c o le c c ió n d e d a to s .
La
in v e stig a c ió n
u tiliz a d a
en
de
v a rio s
tip o p ro y e c to e sp e c ia l h a rá q u e la so lu c ió n p la n te a d a se a
p ro b le m a s
con
e fe c to s
p o sitiv o s
(v e n ta ja s)
y
n e g a tiv o s
(c o n se c u e n c ia s) q u e se p ro d u z c a n .
P O B L A C IÓ N Y M U E S T R A
P o b la c ió n
Se
c o n sid e ró
com o
p o b la c ió n
a
to d o s
lo s
e stu d ia n te s
del
In stitu to
T é c n ic o
S u p e rio r “ S im ó n B o lív a r” q u e su m a n e n to ta l d e 1 6 0 0 e stu d ia n te s e n e l d ía y 1 2 0 0
e stu d ia n te s e n la n o c h e .
M u estra
P a ra la sig u ie n te in v e stig a c ió n se u sa u n a m u e stra
(
)
n = T a m a ñ o d e la m u e stra
P = P r o b a b i l i d a d d e é x i t o ( 0 .5 0 )
47
Q = P r o b a b i l i d a d d e f r a c a s o ( 0 .5 0 )
N = T a m a ñ o d e la p o b la c ió n (1 8 0 0 )
E = e rro r d e e stim a c ió n (1 0 % )
K = # d e d e s v i a c i ó n T í p i c a s “ Z ” ( 1 : 6 8 % , 2 : 9 5 .5 % , 3 : 9 9 .7 % )
R e e m p la z a n d o lo s V a lo re s e n la fó rm u la :
(
)
(
(
)
)(
)
C a lc u lo d e la F r a c c ió n M u e str a l
F o r m u la :
S e u tiliz ó e l tip o d e M u e stre o E stra tific o d e b id o a q u e se d iv id ió la p o b la c ió n d e
e stu d io
en
su b c o n ju n to s
o
e stra to s
en
lo s
c u a le s
lo s
e le m e n to s
poseen
c a ra c te rístic a s c o m u n e s. A sí lo s e stra to s so n h o m o g é n e o s.
48
O P E R A C IO N A L IZ A C IO N
D E V A R IA B L E S
C uadro 5
M a tr iz d e O p e r a c io n a liz a c ió n d e V a r ia b le s
T é c n ic a s y /o
V a r ia b le s
D im e n s io n e s
I n d ic a d o r e s
In str u m e n to s
V a r ia b le I n d e p e n d ie n te
In stru ccio n es
que
se
p rogram ara en el rob ot
L as
in stru ccio n es
que
va
a
recib ir el ro b o t la s cu a les v a a
ten er
que
d ep en d ien d o
de
A ccio n es d el
P ro g ram ació n d e
robot en
In stru ccio n es d e la P laca
d eterm in ad o
A rd u in o : 1 0 0 %
P ro g ra m a d e
A rd u in o
m o m en to
rea liza r
la s
fa ses
que
q u era m o s q u e rea lice el ro b o t .
D iseñ o E léctrico y M ecá n ico
E ficien cia d el
U tilizació n d e p ro g ram a
C o n stitu y e
d iseñ o
d e sim u lació n :1 0 0 %
una
in d ep en d ien te
v a ria b le
p u es
p ara
el
eléctrico y
p resen te p ro y ecto se u tilizó u n
m ecán ico d el
p rogram a
ro b o t.
g ra tu ita
de
sim u la ció n
F ritzin g
p erm itió
el
cu al
com p rob ar
el
fu n cio n a m ien to
de
F ritz in g
la
m eca tro n ica d el k it d e ro b o tice
ed u ca tiv o .
V a r ia b le D e p e n d ie n te
S e te n ía q u e
C o m p r a d e M ó d u lo s
e sp e ra r
L o s m ó d u lo s
m ucho
son
im p o r ta d o s , d e b id o a l
tie m p o la
a g o ta m ie n to d e r e p u e s to s e n
e n tre g a d e
s to c k h a b ía q u e e s p e r a r la
lo s m ó d u lo s
T ie m p o : 2 a 3 m e s e s
A M P M IC R O
lle g a d a d e lo s m is m o s
F u e n te : V a ria b le D e p e n d ie n te y V a ria b le In d e p e n d ie n te
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
49
IN ST R U M E N T O S D E R E C O L E C C IÓ N
D E D A T O S
L a T é c n ic a
F u e n te s P rim a ria s so n d e c o n ta c to d ire c to e sta s p u e d e n se r:
E n tre v ista s
O b se rv a c ió n
C u e stio n a rio s
E n c u e sta s
F u e n te s S e c u n d a rio s so n d e c o n ta c to in d ire c to e sta s p u e d e n se r:
H isto ria s C lín ic a s
F ic h a s d e lo s E stu d ia n te s
E x p e d ie n te s
E sc rito s
L a E n cu esta
C o n siste e n te n e r in fo rm a c ió n d e l o b je to d e e stu d io p ro p o rc io n a d a p o r o p in io n e s,
a c titu d e s y su g e re n c ia s. E sta se d a a tra v é s d e :
E n tre v ista
C u e stio n a rio
C o n e sta té c n ic a d e re c o le c c ió n d e d a to s d a lu g a r a e st a b le c e r c o n ta c to c o n la s
u n id a d e s d e o b se rv a c ió n p o r m e d io d e lo s c u e stio n a rio s p re v ia m e n te e sta b le c id o s.
50
La
té c n ic a
e n c u e sta s
u tiliz a d a
a
en
e ste
del
e stu d ia n te s
p ro y e c to
C o le g io
es
de
cam po
In stitu to
ya
que
T e c n o ló g ic o
se
e la b o ra ra
S u p e rio r
la s
“ S im ó n
B o lív a r” so b re c u á l e s su o p in ió n a c e rc a d e lo s k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a
IN ST R U M E N T O S D E L A IN V E ST IG A C IÓ N
El
in stru m e n to
c o n tie n e
e m p le a d o
p re g u n ta s
p ara
o b je t iv a s .s e
c o n se g u ir
le
la
in fo rm a c ió n
re a liz a ra
a
lo s
es
la
e stu d ia n te s
e n c u e sta , e sta
del
In stitu to
T e c n o ló g ic o S u p e rio r “ S im ó n B o lív a r” .
C o n e sto se a se g u ra ra la c o n v ic c ió n y ju sto d e la e n c u e sta , y a q u e lo s e n c u e sta d o s
p o d rá n re sp o n d e r c o n to d a h o n e stid a d .
L a E n c u e sta y e l C u e stio n a r io
E sta e n c u e sta v a d irig id a a c o le g io s té c n ic o s y se e sc o g ió a l In stitu to T e c n o ló g ic o
S u p e rio r “ S im ó n B o lív a r” p a ra lle g a r a c o n o c e r lo q u e p ie n sa n lo s e stu d ia n te s
a c e rc a d e l u so d e k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a , e l e stu d io d e la e n c u e sta d a rá c o m o
re su lta d o
un
im p u lso
al
d e sa rro llo d e k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a e n d ife re n te s
e n tid a d e s e d u c a tiv a s, e l c u e stio n a rio c o n tie n e p re g u n ta s se n c illa s p a ra fa c ilita r la
c o n te sta c ió n d e la s m ism a s
C u e stio n a r io d e la e n c u e sta r e a liz a d a :
O b se rv a r A n e x o A : F o rm a to d e E n c u e sta p á g . 7 7
51
V a lid a c ió n
S e p ro c e d ió c o n la v a lid a c ió n d e l in stru m e n to u tiliz a n d o p a ra la re c o le c c ió n d e
in fo rm a c ió n , se c o n sta q u e la e n c u e sta e s e l m e jo r in stru m e n to p a ra e ste p ro y e c to .
L a e fe c tiv id a d d e l c o n te n id o fu e c o n sta d o p o r:
In g . W ilm e r N a ra n jo
P R O C E D IM IE N T O S D E L A IN V E ST IG A C IÓ N
L o s p ro c e d im ie n to s a se g u ir p a ra e l d e sa rro llo d e e ste p ro y e c to d e fin d e c a rre ra
c o n lo s sig u ie n te s:
1.
P r o b le m a
U b ic a c ió n d e l P ro b le m a e n u n C o n te x to
S itu a c ió n C o n flic to N u d o s C rític o s
C a u sa s y C o n se c u e n c ia s d e l P ro b le m a
D e lim ita c ió n d e l P ro b le m a
F o rm u la c ió n d e l P ro b le m a
E v a lu a c ió n d e l P ro b le m a
O b je tiv o s
A lc a n c e s d e l P ro b le m a
Ju stific a c ió n e Im p o rta n c ia
2.
M a r c o T e ó r ic o
A n te c e d e n te s d e l E stu d io
F u n d a m e n ta c ió n T e ó ric a
H ip ó te sis P re g u n ta s a C o n te sta rse
3.
M e to d o lo g ia
D ise ñ o d e la In v e stig a c io n
M o d a lid a d d e la In v e stig a c io n
T ip o d e la In v e stig a c io n
52
P o b la c io n y M u e stra
In stru m e n to s d e R e c o le c c io n d e D a to s
In tru m e n to s d e la In v e stig a c io n
L a E n c u e sta y E l C u e stio n a rio
V a lid a c io n
P ro c e d im ie n to d e la In v e stig a c io n
R e c o le c c io n d e la In fo rm a c io n
P ro c e sa m ie n to y A n a lisis
4.
M a r c o A d m in istr a tiv o
C ro n o g ram a
P re su p u e sto
5.
C o n c lu sio n e s y R e c o m e n d a c io n e s
C o n c lu sio n e s
R e c o m e n d a c io n e s
53
R E C O L E C C IÓ N
D E L A IN F O R M A C IÓ N
P r o c e sa m ie n to y A n á lisis
E l p ro c e sa m ie n to y a n á lisis d e lo s d a to s d e la e n c u e sta se la re a liz o u tiliz a n d o u n
m e c a n ism o m a n u a l, se p ro c e d ió ta b u la n d o lo s d a to s e n h o ja s d e E x c e l re a liz a n d o
ta b la s
de
resu m en
re su lta d o s
con
o b te n id o s
c irc u la r(p a ste le s)
lo s
y
se
re su lta d o s
re a liz ó
re p re se n ta n d o
con
fin a le s, c a lc u la n d o
lo s
g rá fic o s
c o lo re s
e l p o rc e n ta je
c o rre sp o n d ie n te s
d ife re n te s
el
d e lo s
en
p o rc e n ta je
fo rm a
de
cada
o p c i ó n d e l a s p r e g u n t a s q u e s e r e a l i z ó , p a r a f a c i l i t a r l a d e s c r i p c i ó n e i n t e r p r e t a c ió n
de
lo s
d a to s
n u m é ric o
y
g rá fic o s
que
se
m u e stra n
com o
re su lta d o
del
p ro c e sa m ie n to y a n á lisis d e d a to s
P rim e ra p a rte d e la e n c u e sta p re g u n ta s d e so lo e sc o g e r e n tre sí o n o
P reg u n ta
El
R esp u esta
1.
¿ C o n o c e s e l c o n c e p to d e R o b ó tic a ?
53
%
de
lo s
e stu d ia n te s
c o n te sto
que
no
T o ta l
Si
N o
B la n c o
42
55
3
conoce
e l c o n c e p to
100
de
ro b ó tic a ,
m ie n tra s q u e e l 4 2 % c o n te sto q u e si c o n o c e y e l 3 % n o re sp o n d ía a e sta p re g u n ta .
54
G r á fic o 1
E sta d ístic a d e la p r e g u n ta N .- 1
Pr e g u n t a
N. -
1
Bla n c o
3%
Si
42 %
No
55 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
2.
T o ta l
Si
N o
B la n c o
38
62
0
¿ S a b e s q u e e s u n k it e d u c a tiv o d e
100
r o b ó tic a ?
El
62%
de
lo s
e stu d ia n te s
c o n te sto
ro b ó tic a , m ie n tra s q u e e l 3 8 %
que
no
sabe
que
es
un
k it e d u c a tiv o
de
c o n te sto q u e si s a b e q u e e s u n k it e d u c a tiv o d e
ro b ó tic a
55
G r á fic o 2
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .-2
Pr e g u n t a
N. -
2
Bla n c o
0%
Si
38 %
No
62 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
3.
T o ta l
Si
N o
B la n c o
26
50
24
¿ C o n o c e s o h a s e sc u c h a d o e l té r m in o
100
A r d u in o ?
El 67%
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e n o c o n o c e n i h a e sc u c h a d o e l té rm in o
A rd u in o , m ie n tra s q u e e l 2 0 %
c o n te sto q u e si c o n o c e o a e sc u c h a d o e l té rm in o
A rd u in o y e l 1 3 % p re firió n o re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
56
G r á fic o 3
E s ta d ís tic o d e la p r e g u n ta N . - 3
Pr e g u n t a
Bla n c o ;
N. -
3
Si ;
24 ; 24 %
No ;
50 ;
26;
26 %
50%
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
4.
T o ta l
Si
N o
B la n c o
50
27
23
¿ C r e e s q u e la e n se ñ a n z a u sa n d o u n k it
e d u c a tiv o d e r o b ó tic a p u e d e a m p lia r tu s
100
c o n o c im ie n to s d e a lg u n a fo r m a ?
El 50%
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e si c re e q u e la e n se ñ a n z a u sa n d o u n k it
e d u c a tiv o d e ro b ó tic a p u e d e a m p lia r tu s c o n o c im ie n to s d e a lg u n a fo rm a , m ie n tra s
que el 27%
c o n te sto q u e n o
c re e q u e la e n se ñ a n z a u sa n d o u n k it e d u c a tiv o d e
ro b ó tic a p u e d e a m p lia r tu s c o n o c im ie n to s d e a lg u n a fo rm a y e l 2 3 %
p re firió n o
re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
57
G r á fic o 4
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 4
Pr e g u n t a
Bla n c o ;
N. -
4
23 ; 23 %
Si ;
No ;
27 ;
50;
50 %
27%
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
5.
T o ta l
Si
N o
B la n c o
47
30
23
¿ A lg u n a v e z h a s d e sa r m a d o u n
100
ro b o t d e ju g u ete?
El 47%
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e sí h a n d e sa rm a d o u n ro b o t d e ju g u e te ,
m ie n tra s q u e e l 3 0 % c o n te sto q u e n o h a n d e sa rm a d o u n ro b o t d e ju g u e te y e l 2 3 %
p re firió n o re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
58
G r á fic o 5
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 5
Pr e g u n t a
N. -
5
Bla n c o
23 %
Si
47 %
No
30 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
6.
T o ta l
Si
N o
B la n c o
22
55
23
¿ A lg u n a v e z h a s c o n str u id o tu p r o p io
100
ro b o t?
El 55%
que
el
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e n o h a n c o n stru id o su p ro p io , m ie n tra s
22%
c o n te sto
que
si
han
c o n stru id o
su
p ro p io
y
el
23%
p re firió
no
re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
59
G r á fic o 6
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 6
Pr e g u n t a
N. -
6
Bla n c o
Si
23 %
22 %
No
55 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
S e g u n d a p a rte d e la e n c u e sta lo s e stu d ia n te s d e b ía n e sc o g e r d e l 0 a l 5 d o n d e
5 = M u y A lto
4 = A lto
3 = M e d io
1 = M u y B a jo
2 = B a jo
0 = N u lo
R esp u esta
P reg u n ta
T o ta l
5
4
3
2
1
0
B la n c o
17
19
18
13
11
11
11
L o s c o sto s e n e l d ise ñ o ,
im p le m e n ta c ió n y
100
c o n str u c c ió n d e u n k it
e d u c a tiv o
d e r o b ó tic a e s:
E l 1 7 % d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e lo s c o sto s e n e l d ise ñ o , im p le m e n ta c ión y
c o n stru c c ió n
de
un
k it
e d u c a tiv o
de
ro b ó tic a
son
m uy
a lto s , e l
19%
de
lo s
e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e lo s c o sto s e n e l d ise ñ o , im p le m e n ta c ió n y c o n stru c c ió n
60
d e u n k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a so n a lto s, e l 1 8 %
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e
lo s c o sto s e n e l d ise ñ o , im p le m e n ta c ió n y c o n stru c c ió n d e u n k it e d u c a tiv o
ro b ó tic a so n m á s o m e n o s c o sto so s, e l 1 3 %
c o sto s
en
ro b ó tic a
el
son
d ise ñ o , im p le m e n ta c ió n
b a jo s, e l 1 1 %
de
lo s
y
de
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e lo s
c o n stru c c ió n
e stu d ia n te s
de
re sp o n d ió
un
que
k it
e d u c a tiv o
de
lo s c o sto s e n e l
d ise ñ o , im p le m e n ta c ió n y c o n stru c c ió n d e u n k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a so n m u y
b a jo s,
el
11%
de
lo s
e stu d ia n te s
re sp o n d ió
que
los
c o sto s
en
el
d ise ñ o ,
im p le m e n ta c ió n y c o n stru c c ió n d e u n k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a d ie ro n re sp u e sta
n u la y e l 1 1 % p re firió n o re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
G r á fic o 7
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 7
Pr e g u n t a
0
N. -
7
Bla n c o
5
11 %
17 %
11 %
1
4
11 %
19 %
2
13 %
3
18 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
61
R esp u esta
P reg u n ta
T o ta l
5
4
3
2
1
0
B la n c o
11
65
7
5
5
0
7
E l n iv e l d e in flu e n c ia q u e
te n d r ía la r o b ó tic a e d u c a tiv a
e n lo s e stu d ia n te s p a r a q u e
100
p u e d a n d e sa r r o lla r m á s su s
c a p a c id a d e s e in g e n io se r ia :
El 11%
ro b ó tic a
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e
e d u c a tiv a
en
lo s
e stu d ia n te s
e l n iv e l d e in flu e n c ia q u e te n d ría la
p ara
que
puedan
d e sa rro lla r
m ás
sus
c a p a c id a d e s e in g e n io se ría m u y a lto s , e l 6 5 % d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l
n iv e l d e in flu e n c ia q u e te n d ría la ro b ó tic a e d u c a tiv a e n lo s e s tu d ia n te s p a ra q u e
puedan
d e sa rro lla r
m ás
sus
c a p a c id a d e s
e
in g e n io
se ria
a lto , e l
7%
de
lo s
e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l n iv e l d e in flu e n c ia q u e te n d ría la ro b ó tic a e d u c a tiv a
e n lo s e stu d ia n te s p a ra q u e p u e d a n d e sa rro lla r m á s su s c a p a c id a d e s e in g e n io se ria
m e d ia , e l 5 %
ro b ó tic a
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l n iv e l d e in flu e n c ia q u e te n d ría la
e d u c a tiv a
en
lo s
e stu d ia n te s
c a p a c id a d e s e in g e n io se ria b a jo s, e l 5 %
p ara
que
puedan
d e sa rro lla r
m ás
sus
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l n iv e l
d e in flu e n c ia q u e te n d ría la ro b ó tic a e d u c a tiv a e n lo s e stu d ia n te s p a ra q u e p u e d a n
d e sa rro lla r m á s su s c a p a c id a d e s e in g e n io se ría m u y b a jo s y e l 7 %
p re firió n o
re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
62
G r á fic o 8
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 8
Pr e g u n t a
Bla n c o
1
2
7%
8
0
0%
5%
5
5%
3
N. -
11 %
7%
4
65 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
T o ta l
5
4
3
2
1
0
B la n c o
20
15
52
9
0
0
4
L a c a n tid a d d e m a e str o s q u e
p o d r ía n e sta r c a p a c ita d o s e n
im p a r tir c la se s a c e r c a d e
100
c ó m o c o n str u ir u n k it
e d u c a tiv o d e r o b ó tic a se r ia :
E l 2 0 % d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e la c a n tid a d d e m a e stro s q u e p o d ría n e sta r
c a p a c ita d o s
en
im p a rtir
c la se s
ro b ó tic a se ría m u y a lto s , e l 1 5 %
m a e stro s
que
c o n stru ir
un
p o d ría n
k it
e sta r
e d u c a tiv o
de
acerca
de
cóm o
c o n stru ir u n
k it e d u c a tiv o
de
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e la c a n tid a d d e
c a p a c ita d o s
ro b ó tic a
en
se ria
im p a rtir
c la se s
a lto s, e l 5 2 %
acerca
de
lo s
de
cóm o
e stu d ia n te s
re sp o n d ió q u e la c a n tid a d d e m a e stro s q u e p o d ría n e sta r c a p a c ita d o s e n im p a rtir
63
c la se s
acerca
de
cóm o
c a p a c ita d o s, e l 9 %
p o d ría n
c o n stru ir u n k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a e s ta ría n m e d io s
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e la c a n tid a d d e m a e stro s q u e
e sta r c a p a c ita d o s
en
im p a rtir c la se s
acerca
de
cóm o
c o n stru ir u n
k it
e d u c a tiv o d e ro b ó tic a se ria b a jo s, y e l 4 % p re firió n o re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
G r á fic o 9
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .-9
Pr e g u n t a
0
Bla n c o
0%
4%
1
0%
N. - 9
2
5
9%
20 %
4
15 %
3
52 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
T o ta l
5
4
3
2
1
0
B la n c o
19
51
17
0
11
0
2
E n u n fu tu ro m u y cerca n o
c r e e s q u e e x ista
la
p r o b a b ilid a d d e q u e e n
e sc u e la s se im p le m e n te n
100
la b o r a to r io s e sp e c ia le s
p a r a la c o n str u c c ió n d e
k its e d u c a tiv o s d e
r o b ó tic a
64
El 19%
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e
e n u n fu tu ro m u y c e rc a n o e x ista
p ro b a b ilid a d d e q u e e n e sc u e la s se im p le m e n te n
la
la b o ra to rio s e sp e c ia le s p a ra la
c o n stru c c ió n d e k its e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a m u y a lto s , e l 5 1 % d e lo s e stu d ia n te s
re sp o n d ió q u e e n u n fu tu ro m u y c e rc a n o e x ista
la p ro b a b ilid a d d e q u e e n e sc u e la s
se im p le m e n te n la b o ra to rio s e sp e c ia le s p a ra la c o n stru c c ió n d e k its e d u c a tiv o s d e
ro b ó tic a se ria a lto , e l 1 7 %
c e rc a n o e x ista
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e n u n fu tu ro m u y
la p ro b a b ilid a d d e q u e e n e sc u e la s se im p le m e n te n la b o ra to rio s
e sp e c ia le s p a ra la c o n stru c c ió n d e k its e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a se ría m á s o m e n o s
p ro b a b le , e l 1 1 %
e x ista
de
lo s
e stu d ia n te s
re sp o n d ió q u e
e n u n fu tu ro m u y c e rc a n o
la p ro b a b ilid a d d e q u e e n e sc u e la s se im p le m e n te n la b o ra to rio s e sp e c ia le s
p a ra la c o n stru c c ió n d e k its e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a se ria b a jo y e l 2 % p re firió n o
re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
G r á fic o 1 0
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 1 0
Pr e g u n t a
0; 0%
0; 0 %
11 ; 11 %
N . - 10
2; 2%
19 ; 19 %
17 ; 17 %
51 ; 51 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
65
R esp u esta
P reg u n ta
T o ta l
5
4
3
2
1
0
B la n c o
17
56
12
8
0
0
7
E l b e n e fic io q u e
n u e str o p a ís te n d r ía e n
e l á r e a d e te c n o lo g ía
e d u c a tiv a p o r c o n str u ir
100
e im p le m e n ta r k it
e d u c a tiv o s d e r o b ó tic a
se r ia :
E l 1 7 % d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l b e n e fic io q u e n u e stro p a ís te n d ría e n e l
área
de
te c n o lo g ía
e d u c a tiv a
por
c o n stru ir
e
im p le m e n ta r
k it
e d u c a tiv o s
de
ro b ó tic a se ría m u y a lta , e l 5 6 % d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l b e n e fic io q u e
n u e stro p a ís te n d ría e n e l á re a d e te c n o lo g ía e d u c a tiv a p o r c o n stru ir e im p le m e n tar
k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a se ria a lto , e l 1 2 %
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e e l
b e n e fic io q u e n u e stro p a ís te n d ría e n e l á re a d e te c n o lo g ía e d u c a tiv a p o r c o n stru ir
e im p le m e n ta r k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a se ría m á s o m e n o s p ro b a b le , e l 8 %
e stu d ia n te s
re sp o n d ió
que
e l b e n e fic io
que
n u e stro
p a ís
d e los
te n d ría e n e l á re a d e
te c n o lo g ía e d u c a tiv a p o r c o n stru ir e im p le m e n ta r k it e d u c a tiv o s d e ro b ó tic a se ría
b a jo y e l 7 % p re firió n o re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
66
G r á fic o 1 1
E s ta d ís tic o d e la p r e g u n ta N . - 1 1
Pr e g u n t a
Bla n c o
1
2
N . - 11
0
7%
0%
0%
5
8%
17 %
3
12 %
4
56 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esp u esta
P reg u n ta
T o ta l
5
4
3
2
1
0
B la n c o
15
15
13
14
26
15
2
T u s c o n o c im ie n to s so b r e
ta r je ta s m ic r o 100
p r o g r a m a b le s A r d u in o
es:
El 15%
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e su s c o n o c im ie n to s so b re ta rje ta s m ic ro -
p ro g ra m a b le s A rd u in o e s m u y a lto s , e l 1 5 % d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e s u s
c o n o c im ie n to s so b re ta rje ta s m ic ro -p ro g ra m a b le s A rd u in o e s so n a lto s, e l 1 3 %
lo s
e stu d ia n te s
re sp o n d ió
que
sus
c o n o c im ie n to s
p ro g ra m a b le s A rd u in o e s m á s o m e n o s , e l 1 4 %
so b re
ta rje ta s
de
m ic ro -
d e lo s e stu d ia n te s re s p o n d ió q u e
su s c o n o c im ie n to s so b re ta rje ta s m ic ro -p ro g ra m a b le s A rd u in o so n b a jo s, e l 2 6 %
de
lo s
e stu d ia n te s
re sp o n d ió
que
sus
c o n o c im ie n to s
so b re
ta rje ta s
m ic ro -
67
p ro g ra m a b le s A rd u in o e s m u y b a jo s, e l 1 5 %
c o n o c im ie n to s
so b re
ta rje ta s
d e lo s e stu d ia n te s re sp o n d ió q u e s u s
m ic ro -p ro g ra m a b le s
A rd u in o
son
n u lo s
y
el 2%
p re firió n o re sp o n d e r a e sta p re g u n ta
G r á fic o 1 2
E sta d ístic o d e la p r e g u n ta N .- 1 2
Pr e g u n t a
N. -
12
Bla n c o
2%
0
5
15 %
15 %
4
15 %
1
26 %
3
13 %
2
14 %
F u e n te : E n c u e sta
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
68
C A P ÍT U L O IV
M A R C O A D M IN IS T R A T IV O
C R O N O G R A M A
E n e l sig u ie n te d ia g ra m a se d e ta lla e l c ro n o g ra m a p a ra o b te n e r e l p ro to tip o d e l k it
d e ro b ó tic a e d u c a tiv a
O b se rv a r A n e x o B C ro n o g ra m a ta m a ñ o re a l p á g . 7 9
69
PR E SU PU E ST O
C uadro 6
D e ta lle s d e P r e su p u e sto s
D E SC R IP C IÓ N
C A N T ID A D
P R E C IO
V A L O R
U N IT A R IO
T O T A L
A rd u in o U N O
1
$
3 2 ,1 4
$
3 2 ,1 4
D o u b le G e a rb o x
1
$
1 6 ,9 2
$
1 6 ,9 2
R ueda Loca
1
$
4 ,8 7
$
4 ,8 7
W heel 42*19 M M
1
$
1 0 ,1 4
$
1 0 ,1 4
B a q u e lita s
7
$
0 ,9 6
$
6 ,7 0
D io d o s
8
$
0 ,1 0
$
0 ,8 0
L293D
2
$
2 ,5 0
$
5 ,0 0
L293B
2
$
2 ,5 0
$
5 ,0 0
Sensor C N Y 70
7
$
2 ,5 0
$
1 7 ,5 0
P u n ta d e C a u tín 4 0 W
1
$
1 ,5 0
$
1 ,5 0
P u n ta d e C a u tín 3 0 W
1
$
1 ,0 0
$
1 ,0 0
Z ó c a lo s d e 2 P in e s
5
$
0 ,5 0
$
2 ,5 0
24
$
0 ,1 0
$
2 ,4 0
Z ó c a lo s d e 8 P in e s p o r la d o
4
$
0 ,1 0
$
0 ,4 0
C o n tro la d o r d e M o to re s D o b le
1
$
4 7 ,3 1
$
4 7 ,3 1
S e n so r U ltra só n ic o
1
$
2 5 ,0 0
$
2 5 ,0 0
S e rv o m o to r
1
$
1 4 ,2 9
$
1 4 ,2 9
C a rg a d o r d e B a te ría
1
$
1 8 ,4 0
$
1 8 ,4 0
C o n stru c c ió n d e B a te ría
1
$
2 3 ,0 0
$
2 3 ,0 0
M o to re s
2
$
5 ,0 0
$
1 0 ,0 0
C a rro s d e Ju g u e te
5
$
5 ,0 0
$
2 5 ,0 0
10
$
2 0 ,0 0
$
2 0 0 ,0 0
6
$
0 ,4 8
$
2 ,8 8
D io d o s IN 4 0 0 7
P u e n te H - L 2 9 8
A c rílic o
P ern o s
70
A n illo s
C o n stru c c ió n d e l P rim e r
1
$
3 ,6 0
$
3 ,6 0
$
4 0 ,0 0
$
8 0 ,0 0
P ro to tip o d e C a rro
C o n stru c c ió n d e l S e g u n d o
P ro to tip o d e C a rro
T O T A L
$
5 9 5 ,5 5
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
71
C A P ÍT U L O V
C O N C L U S IO N E S Y R E C O M E N D A C IO N E S
C O N C L U S IO N E S
L a s c o n c lu sio n e s so n :
1.
E ste p ro y e c to e s u n p ro to tip o p a ra m o stra r q u e se p u e d e c re a r u n k it d e
ro b ó tic a s e d u c a tiv o s c o n m e n o re s c o sto s.
2.
Se
puede
lo g ra r
la
o p tim iz a c ió n
de
la
v e lo c id a d
y
el
c o n tro l
de
la
v e lo c id a d e n d ife re n te s tip o s d e tra m o s d e la p ista , ta n to e n la s re c ta s c o m o
en
la s
cu rv as,
se
d e te rm in ó
la
d e b id a
o p e ra c ió n
p ara
m a n te n e r
una
v e lo c id a d d e se a d a e n e l tra m o e n e l q u e se e n c u e n tre .
3.
Las
fu n c io n e s
que
g o b ie rn a n
e l m o v im ie n to d e lo s m o to re s, se n so re s
in fra rro jo s so n d e se n c illa a p lic a c ió n . L a p ro g ra m a c ió n a p lic a d a p u e d e n
p re se n ta rn o s u n
por
lo s
sen so res
b u e n s e g u im ie n to d e lo s v a lo re s q u e h a n sid o o b te n id o s
in fra rro jo s
y
de
p o sic ió n
en
la
p ista ,
lo s
c u a le s
son
n e c e sa rio s p a ra e l b u e n d e se n v o lv im ie n to d e l se g u id o r d e lín e a .
4.
L a p ro g ra m a c ió n q u e se re a liz ó p a ra p o d e r re so lv e r e l la b e rin to e s se n c i lla ,
te n ie n d o m u y e n c u e n ta la c a p a c id a d d e la m e m o ria d e A rd u in o
5.
El
d ise ñ o
y
e l p ro to tip o
se
lo
pueden
to m a r p a ra
co m p arar co n
o tro s
m o d e lo s d e ro b o t se g u id o re s d e lín e a y a sí d e te c ta r d ife re n c ia s, v e n ta ja s,
d e sv e n ta ja s
p ara
p o ste rio re s
e stu d io s
e
im p le m e n ta c ió n
de
m e jo ra s,
re c o n o c ie n d o q u e e l m u n d o e stá e n c o n sta n te c a m b io .
72
R E C O M E N D A C IO N E S
L a s re c o m e n d a c io n e s so n :
1.
P a ra e l u so d e lo s se n so re s in fra rro jo s se d e b e d ise ñ a r u n a p ista d o n d e
c la ra m e n te se d istin g a d e c o lo r n e g ro e l c a m in o a se g u ir y la p la ta f o rm a d e
c o l o r b l a n c o ,d e b i d o a q u e l o s s e n s o r e s s o n m u y s e n s i b l e s a c a m b i o s d e
c o lo re s y n o s p u e d e o c a sio n a r u n a m a la le c tu ra lo c u a l h a c e sa lir d e p ista a
n u e stro ro b o t.
2.
T a m b ie n se d e b e to m a r e n c u e n ta la lu m in o sid a d q u e d e b e te n e r la p ista e n
d o n d e se m o v iliz a ra e l se g u id o r d e lin e a .
3.
D e b e m o s te n e r e n c u e n ta la in e rc ia d e l ro b o t, d e b id o a q u e la v e lo c id a d
en
c u rv a s m u y p ro n u n c ia d a s, e s p e lig ro sa p a ra e l ro b o t p o d ria sa lirse d e la
p ista .
4.
E s re c o m e n d a b le u sa r b a te ría s d e l tip o re c a rg a b le s y a q u e n u e stro r o b o t
d e m a n d a u n c o n su m o d e e n e rg ía m o d e ra d o . S i u sa ra m o s la s p ila s d e tip o
no
re c a rg a b le s , e sto re p re se n ta ría u n a lto c o sto a la rg o p la z o y m u c h o
m a y o r la c o n ta m in a c ió n d e l m e d io a m b ie n te d e b id o a lo s q u ím ic o s q u e
e sta s c o n tie n e n .
5.
P a ra p o d e r o b te n e r m a y o r p o te n c ia e n lo s m o to re s se re c o m ie n d a u tiliz a r
u n a c o n tro la d o ra d e p o te n c ia p u e n te H p a ra e l m a n e jo d e lo s m o to re s y la
d istrib u c ió n e fic ie n te d e p o te n c ia .
73
B IB L IO G R A F ÍA
L IB R O S
M a n u a l d e A rd u in o Jo rg e P o m a re s B a e z a G ru p o d e In n o v a c ió n E d u c a tiv a e n
A u to m á tic a U n iv e rsid a d d e A lic a n te .
O x e r, Jo n a th a n ; B le m in g s, H u g h (2 8 d e d ic ie m b re d e 2 0 0 9 ). P ra c tic a l A rd u in o :
C ool
P ro je c ts
fo r
O pen
Source
H a rd w a re (1 ª
e d i c i ó n ) . A p r e s s .p p . 5 0 0 . I S B N 1 4 3 0 2 2 4 7 7 0 .
N o b le , Jo sh u a
G u id e
(1 5 d e ju lio d e 2 0 0 9 ). P ro g ra m m in g In te ra c tiv ity : A
to
P ro c e ssin g ,
A rd u in o ,
and
D e s i g n e r 's
o p en F ra m ew o rk (1 ª
e d i c i ó n ) . O 'R e i l l y M e d i a .p p . 7 6 8 . I S B N 0 5 9 6 1 5 4 1 4 3 .
B a n z i,
M a ssim o
(2 4
de
m arzo
de
2 0 0 9 ). G e ttin g
S ta rte d
w ith
A rd u in o (1 ª
e d ic ió n ). M a k e B o o k s . p p . 1 2 8 . IS B N 0 5 9 6 1 5 5 5 1 4 .
P Á G IN A S W E B
C ó m o S a b e r S i E l S e n so r C n y 7 0 F u n c io n a C o rre c ta m e n te
h t t p : / / y e l i n n a .c o m o j .c o m / e a m / c n y 7 0 .h t m l
R o b ó tic a y E le c tró n ic a
h t t p : / / r o b o t i c a y e l e c t r o n i c a .b l o g s p o t .c o m / 2 0 0 9 / 0 1 / s e n s o r - c n y 7 0 .h t m l
Sensor C N Y 70
h t t p : / / w w w .i n f o a b .u c l m .e s / l a b e l e c / s o l a r / o t r o s / i n f r a r r o j o s / s e n s o r _ c n y 7 0 .h t m
M a d rid -B o t S e n so re s p a ra u n S ig u e L ín e a s
74
h t t p : / / w w w .m a d r i d b o t .o r g / s e n s o r e s _ c n y 7 0 .h t m
C o n tro l p o r C o m p u ta d o r M a n u a l d e A rd u in o
h ttp ://ru a .u a .e s /d s p a c e /b its tre a m /1 0 0 4 5 /1 1 8 3 3 /1 /a rd u in o .p d f
E l e c t r ó n i c a p a r a t o d o s ( p o r R a f a e l C a s t a ñ e d a H .)
h t t p : / / r a f a e l c a s t a n e d a 1 7 e l e c t r o n i c a .b l o g s p o t .e s / 1 2 0 9 1 9 4 2 2 0 /
¿ Q u é e s la R o b ó tic a ? In stitu to U n iv e rsita rio d e R o b ó tic a F ísic a y T e c n o lo g ía
h t t p : / / r o b o t h u m a n o .g a l e o n .c o m / p r o d u c t o s 7 7 4 2 8 5 .h t m l
S o ftw a re E d u c a tiv o R o b ó tic a
h t t p : / / t e c n o - e d u c a t i v a .b l o g s p o t .c o m / 2 0 0 7 / 0 4 / r o b t i c a - e d u c a t i v a .h t m l
T a lle r d e R o b ó tic a E d u c a tiv a
h t t p : / / w w w .t a l l e r - r o b o t i c a .c o m .a r /
P ru e b a d e L a b e rin to F o rm a c ió n e n ro b ó tic a : m ic ro ro b o ts P ru e b a d e la b e rin to
h t t p : / / c e f i r e .e d u .g v a .e s / m o d / p a g e / v i e w .p h p ? i d = 1 8 4 7 0 5
P ru e b a d e L a b e rin to F o rm a c ió n e n ro b ó tic a : m ic ro ro b o ts M e m o riz a n d o e l c a m in o
h t t p : / / c e f i r e .e d u .g v a .e s / m o d / p a g e / v i e w .p h p ? i d = 1 8 7 1 0 1
M a n u a l d e M ic ro -c o n tro la d o r 1 6 F 8 7 3 U n iv e rsid a d d e G u a n a ju a to F IM E E B a rró n
Z a m b ra n o Jo sé H u g o D r. G u sta v o C e rd a V illa fa ñ a
h t t p : / / e s .s c r i b d .c o m / d o c / 5 0 5 5 0 8 8 3 / m a n u a l - 1 6 f 8 7 3
A q u in o
B lo g
B lo g
de
e le c tró n ic a
y
p ro g ra m a c ió n D o m in g o , 1 4 d e A g o sto d e
2 0 1 1 P u b lic a d o p o r In g . H u m b e rto A q u in o E .
h t t p : / / a q u i n o u v g .b l o g s p o t .c o m /
75
A rd u in o C h ip L 2 9 3 D /B (p u e n te H )
h t t p : / / a r d u i n o .c c / e s _ o l d / L 2 9 3 D / L 2 9 3 D
A rd u in o E je rc ic io M o to r p a so a p a so u n ip o la r
h t t p : / / a r d u i n o .c c / e s _ o l d / E j e r c i c i o s / M o t o r P a s o A P a s o
A rd u in o & S e g u id o r d e L ín e a s
h t t p : / / a r d u i n o l i n e f o l l o w e r - r f .b l o g s p o t .c o m /
B a s b r u n .c o m B e s t p l a c e t o w a s t e y o u r t i m e …
A rd u in o M o to r C o n tro lle r U sin g a n L 2 9 3 D
h t t p : / / b a s b r u n .c o m / 2 0 1 1 / 0 4 / 2 2 / a r d u i n o - m o t o r - c o n t r o l l e r - u s i n g - a n - l 2 9 3 d c h ip /
C a p ítu lo 2 D e sc rip c ió n d e C o m p o n e n te s U tiliz a d o s
h ttp ://c a ta rin a .u d la p .m x /u _ d l_ a /ta le s /d o c u m e n to s / lm t/g o n z a le z _ r _ ja /c a p it u lo 2 .p d f
M e rc a d o L ib re
h ttp ://a rtic u lo .m e rc a d o lib re .c l/M L C -4 0 6 8 0 9 0 9 7 -s e n s o r-u ltra s o n ic o -h c -s r0 4 -p ic o b d 2 -se n so re s-_ JM
3 .2 S e r v o m o t o r e s
h ttp ://ro b o tic a ro .o rg /d o c u m e n ta c io n /s e c t -m a n u a l_ n p 0 5 -T e s t_ C h a p te r T e s t_ S e c tio n _ 2 .h tm l
P u e n te H (e le c tró n ic a )
h ttp ://e s .s c rib d .c o m /d o c /5 9 4 6 2 1 4 5 /P u e n te -H
C a n a K it U K 1 1 2 2 – C o n d u c to r d e m o to r d o b le y b i-d ire c c io n a l (2 x 2 A )
h ttp ://w w w .c a n a k it.e s /v m c h k /C o n tro la d o re s -d e -M o to r/U K 1 1 2 2 -C o n d u c to r-d e m o to r-d o b le -y -b i-d ire c c io n a l-2 -x -2 A .h tm l
76
In stitu to T e c n o ló g ic o d e la P ie d a d “ R e p o rte d e P ra c tic a so b re C o n tro la d o r P W M ”
h ttp ://w w w .s lid e s h a re .n e t/g u e s td b 8 e a 2 b /p w m
C o m o in sta la r d riv e r A rd u in o U N O
h ttp ://w w w .d y n a m o e le c tro n ic s .c o m /c a te g o ry b lo g /1 5 8 -c o m o -in s ta la r-d riv e ra rd u in o -u n o .h tm l
E le c tró n ic a d e In v ie rn o A rc h iv o d e la e tiq u e ta : H C -S R 0 4
h ttp ://e le c tro n ic a v m .w o rd p re s s .c o m /ta g /h c -s r0 4 /
D id á c tic a s E le c tró n ic a sS e n so r u ltra só n ic o H C S R 0 4
h ttp ://w w w .d id a c tic a s e le c tro n ic a s .c o m /in d e x .p h p ? p a g e = s h o p .p ro d u c t_ d e ta ils & fl
y p a g e = fly p a g e .tp l& p ro d u c t_ id = 1 2 4 4 & c a te g o ry _ id = 4 5 & o p tio n = c o m _ v irtu e m a rt
& Ite m id = 1 4 1 & v m c c h k = 1 & Ite m id = 1 4 1
C a m p o s in v e n tro n ic a c o m o u sa r se n so r u ltra só n ic o H C -S R 0 4
h ttp ://c a m p o s -in v e n tro n ic a .b lo g s p o t.c o m /2 0 1 2 /0 4 /c o m o -u s a r-s e n s o r-u ltra s o n ic o h c -s r0 4 .h tm l
77
A N E X O S
A N E X O
A
E n cu esta
U N IV E R S ID A D
FA C U LTA D
C A R R ER A
D E C IE N C IA S M A T E M Á T IC A S Y F ÍS IC A S
D E IN G E N IE R ÍA
C A R R ER A
D E G U A Y A Q U IL
E N S IS T E M A S C O M P U T A C IO N A L E S
D E IN G E N IE R ÍA
E N N E T W O R K IN G
E
Y
T E L E C O M U N IC A C IO N E S
L a sig u ie n te e n c u e sta e s c o n la fin a lid a d d e o b te n e r in fo rm a c ió n d e lo q u e o p in a n
lo s e stu d ia n te s a c e rc a d e l D e sa rro llo d e u n K it E d u c a tiv o d e R o b ó tic a B a sa d o e n
A rd u in o (R o b o t d e D e stre z a ).
M a rq u e c o n u n a X su re sp u e sta :
P reg u n ta
1.
¿ C o n o c e s e l c o n c e p to d e R o b ó tic a ?
2.
¿ S a b e s q u e e s u n k it e d u c a tiv o d e r o b ó tic a ?
3.
¿ C o n o c e s o h a s e sc u c h a d o e l té r m in o A r d u in o ?
4.
¿ C r e e s q u e la e n se ñ a n z a u sa n d o u n k it e d u c a tiv o d e r o b ó tic a
Si
N o
p u e d e a m p lia r tu s c o n o c im ie n to s d e a lg u n a fo r m a ?
5.
¿ A lg u n a v e z h a s d e sa r m a d o u n r o b o t d e ju g u e te ?
6.
¿ A lg u n a v e z h a s c o n str u id o tu p r o p io r o b o t?
78
E sc o ja v a lo re s e n tre (5 – 0 )
e l c u a l re p re se n te m e jo r su re sp u e sta sa b ie n d o q u e :
5 = M u y A lto
3 = M e d io
1 = M u y B a jo
4 = A lto
2 = B a jo
0 = N u lo
S e g ú n su c r ite r io :
5
4
3
2
1
L o s c o sto s e n e l d ise ñ o , im p le m e n ta c ió n y c o n str u c c ió n d e
u n k it e d u c a tiv o
d e r o b ó tic a e s:
E l n iv e l d e in flu e n c ia q u e te n d r ía la r o b ó tic a e d u c a tiv a e n
lo s
e stu d ia n te s
para
que
puedan
d e sa r r o lla r
m ás
sus
c a p a c id a d e s e in g e n io se r ia :
L a c a n tid a d d e m a e str o s q u e p o d r ía n e sta r c a p a c ita d o s e n
im p a r tir c la se s a c e r c a d e c ó m o c o n str u ir u n k it e d u c a tiv o
d e r o b ó tic a se r ia :
E n u n fu tu r o m u y c e r c a n o c r e e s q u e e x ista
de que en
la p r o b a b ilid a d
e sc u e la s se im p le m e n te n la b o r a to r io s e sp e c ia le s
p a r a la c o n str u c c ió n d e k its e d u c a tiv o s d e r o b ó tic a
E l
b e n e fic io
te c n o lo g ía
que
n u estro
e d u c a tiv a
por
p a ís
te n d r ía
c o n str u ir
e
en
el
área
im p le m e n ta r
de
k it
e d u c a tiv o s d e r o b ó tic a se r ia :
T us
c o n o c im ie n to s
sobre
ta rjeta s
m ic r o -p r o g r a m a b le s
A r d u in o e s:
79
0
A N E X O
B
C R O N O G R A M A
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
80
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
81
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
82
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
83
A N E X O
C
M A N U A L T É C N IC O
D E SA R R O L L O
D E U N K IT E D U C A T IV O
R O B Ó T IC A B A SA D O
D E
E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
84
ÍN D IC E
A R D U I N O ............................................................................................................................8 6
R E S U M E N .........................................................................................................................8 6
E S T R U C T U R A B Á S I C A D E U N P R O G R A M A ..............................................................8 6
F U N C I O N E S ......................................................................................................................8 7
F U N C I O N E S B Á S I C A S Y O P E R A D O R E S .....................................................................8 8
E S T R U C T U R A S D E C O N T R O L ......................................................................................8 8
V A R I A B L E S ......................................................................................................................8 8
C O N S T A N T E S ..................................................................................................................8 8
T I P O S D E D A T O S .............................................................................................................8 9
Á M B I T O D E L A S V A R I A B L E S ......................................................................................8 9
U T I L I D A D E S .....................................................................................................................8 9
F U N C I O N E S B Á S I C A S ....................................................................................................8 9
E N T R A D A S Y S A L I D A S D I G I T A L E S Y A N A L Ó G I C A S .............................................9 0
F U N C I O N E S D E T I E M P O Y M A T E M Á T I C A S ..............................................................9 1
B I B L I O T E C A S E N A R D U I N O .........................................................................................9 1
U L T R A S O N I D O H C - S R 0 4 ..................................................................................................9 3
S E N S O R C N Y 7 0 ..................................................................................................................9 4
M A N E J O D E L S E N S O R ...................................................................................................9 4
S E R V O M O T O R ...................................................................................................................9 5
P U E N T E H ............................................................................................................................9 7
C A R A C T E R Í S T I C A S : .......................................................................................................9 7
E S P E C I F I C A C I O N E S : ......................................................................................................9 7
85
A r d u in o
A l se r e l A rd u in o U N O o p e n -h a rd w a re , ta n to su d ise ñ o c o m o su d istrib u c ió n so n
lib re s . E s d e c ir, p u e d e u tiliz a rse lib re m e n te p a ra e l d e sa rro llo d e c u a lq u ie r tip o d e
p ro y e c to sin h a b e r a d q u irid o n in g u n a lic e n c ia .
F ig u ra 2 0 A rd u in o U N O
E la b o ra c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esum en
M ic r o -c o n tr o la d o r e s
A T m ega328
T e n s ió n d e fu n c io n a m ie n to
5V
V o lta je d e e n tr a d a (r e c o m e n d a d o )
7 -1 2 V
V o lta je d e e n tr a d a (lim ite s )
6 -2 0 V
1 4 (d e lo s c u a le s 6 p ro p o rc io n a n s a lid a
D ig ita l I /O P in s
PW M )
P in e s d e e n tr a d a a n a ló g ic a
6
C o r r ie n te p o r I D C / O P in
40m A
C o r r ie n te D C p o r P in 3 .3 V
50m A
3 2 K B ( A T m e g a 3 2 8 ) d e lo s c u a le s 0 .5 K B
M e m o r ia F la s h
u tiliz a d o p o r g e s to r d e a rra n q u e
SR A M
2 K B (A T m e g a 3 2 8 )
E E PR O M
1 K B (A T m e g a 3 2 8 )
V e lo c id a d d e l r e lo j
16M H z
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .a r d u i n o .c c / e s /
86
L a e stru c tu ra b á sic a d e p ro g ra m a c ió n d e A rd u in o e s b a sta n te sim p le y d iv id e la
e je c u c ió n
en
dos
p a rte s:
se tu p
y
lo o p . S e tu p ( )
c o n stitu y e
la
p re p a ra c ió n
del
p ro g ra m a y lo o p () e s la e je c u c ió n , e n la fu n c ió n se tu p () se in c lu y e la d e c la ra c ió n
d e v a ria b le s y se tra ta d e la p rim e ra fu n c ió n q u e se e je c u ta e n e l p ro g ra m a , e sta
fu n c ió n se e je c u ta u n a ú n ic a v e z y e s e m p le a d a p a ra c o n fig u ra r e l p in M o d e e
in ic ia liz a r
la
c o m u n ic a c ió n
se rie . L a
fu n c ió n
lo o p ()
in c lu y e
el
c ó d ig o
a
ser
e je c u ta d o c o n tin u a m e n te .
v o id se tu p ()
{
// in itia liz e th e d ig ita l p in a s a n o u tp u t.
p in M o d e (le d , O U T P U T );
}
// th e lo o p ro u tin e ru n s o v e r a n d o v e r a g a in fo re v e r:
v o id lo o p ()
{
d i g i t a l W r i t e (l e d , H I G H ) ;
d e la y (1 0 0 0 );
// tu rn th e L E D o n (H IG H is th e v o lta g e le v e l)
// w a it fo r a se c o n d
d i g i t a l W r i t e (l e d , L O W ) ;
d e la y (1 0 0 0 );
// tu rn th e L E D o ff b y m a k in g th e v o lta g e L O W
// w a it fo r a se c o n d
}
F u n c io n e s
U na
fu n c ió n
es
un
b lo q u e
de
c ó d ig o
id e n tific a d o
por
un
n o m b re
y
que
es
e je c u ta d o c u a n d o la fu n c ió n e s lla m a d a . L a d e c la ra c ió n d e u n a fu n c ió n in c lu y e e n
p rim e r lu g a r e l tip o d e d a to s q u e d e v u e lv e la fu n c ió n . D e sp u é s d e l t ip o d e d a to s se
e sp e c ific a e l n o m b re d e la fu n c ió n y lo s p a rá m e tro s d e la m ism a . L a sig u ie n te
fu n c ió n e s e m p le a d a p a ra re a liz a r u n re ta rd o e n e l p ro g ra m a le y e n d o e l v a lo r d e
u n p o te n c ió m e tro :
in td e la y V a l()
{
in t v ;
//c re a u n a v a ria b le te m p o ra l ‘v ’
v = a n a lo g R e a d (p o t);
//le e e l v a lo r d e l p o te n c ió m e tro
v /= 4 ;
//c o n v ie rte lo s v a lo re s 0 -1 0 2 3 a 0 -2 5 5
re tu rn v ;
}
87
F u n c io n e s b á sic a s y o p e r a d o r e s
A rd u in o e stá b a sa d o e n C y so p o rta to d a s la s fu n c io n a s d e l e stá n d a r C y a lg u n a s
de
C ++. A
c o n tin u a c ió n u n re su m e n c o n to d a s la s e stru c tu ra s d e l le n g u a je d e
A rd u in o :
S in ta x is B á sic a
D e lim ita d o re s: ; , { }
C o m e n ta rio s: //, /* * /
C a b e c e ra s: # d e fin e , # in c lu d e
O p e ra d o re s a ritm é tic o s: + , -, * , /, %
A sig n a c ió n : =
O p e r a d o r e s d e c o m p a r a c i ó n : = = , ! = , < ,> ,< = ,> =
O p e r a d o r e s B o o l e a n o s : & & , ||, !
O p e ra d o re s d e a c c e so a p u n te ro s: * , &
O p e r a d o r e s d e b i t s : & , |, ˆ , ~ , < < , > >
O p e ra d o re s c o m p u e sto s:
In c re m e n to /d e c re m e n to d e v a r ia b le s: + + , --
A s i g n a c i ó n y o p e r a c i ó n : + = , _ = , * = , / = , & = , |=
E stru ctu ra s d e co n tro l
C o n d ic io n a le s: if, if… e lse , sw itc h c a se
B u c le s: fo r, w h ile , d o … w h ile
D ifu rc a c io n e s y sa lto s: b re a k , c o n tin u e , re tu rn , g o to
V a r ia b le s
E n c u a n to a l tra ta m ie n to d e la s v a ria b le s ta m b ié n c o m p a rte u n g ra n p a re c id o c o n
e l le n g u a je C .
C o n sta n tes
H G H /L O W : n iv e le s a lto y b a jo e n p in e s. L o s n iv e le s a lto s so n a q u e llo s d e
3 v o ltio s o m a s
88
IN P U T /O U T P U T : e n tra d a o sa lid a
T ru e /fa lse
T ip o s d e d a to s
A rd u in o p e rm ite m a n e ja r lo s sig u ie n te s tip o s d e d a to s :
B y te .- A lm a c e n a u n v a lo r n u m é r ic o d e 8 b its . T ie n e n u n r a n g o d e 0 - 2 5 5 .
I n t.-
A lm a c e n a
un
v a lo r e n te ro
d e 1 6 b i t s c o n u n r a n g o d e 3 2 ,7 6 7 a
-
3 2 ,7 6 8 .
L o n g .- V a l o r e n t e r o a l m a c e n a d o e n 3 2 b i t s c o n u n r a n g o d e 2 ,1 4 7 ,4 8 3 ,6 4 7
a – 2 ,1 4 7 ,4 8 3 ,6 4 8 .
F lo a t.-
T ip o
com o
flo ta n te
a lm a c e n a d o
en
32
b its
con
un
ran g o
de
3 .4 0 2 8 2 3 5 E + 3 8 a - 3 .4 0 2 8 2 3 5 E + 3 8 .
A r r a y s .- S e tr a ta d e u n a c o le c c ió n d e v a lo r e s q u e p u e d e n s e r a c c e d id o s c o n
un
n u m ero
de
ín d ic e
(el
p rim e r
v a lo r
del
ín d ic e
es
0 ). E je m p lo s
de
u tiliz a c ió n :
D e fin ic ió n
y
a s ig n a c ió n .-
in tm y A rra y []= { v a lu e 0 ,
v a lu e 1 ,
v a lu e 2 … }
D e f in ic ió n .- in tm y A r r a y [ 5 ] ; //d e c la r a u n a r r a y d e 6 e n te r o s .
A sig n a c ió n d e l c u a rto c o m p o n e n te : m y A rra y [3 ]= 1 0 ;
R ecu p erar
el
c u a rto
c o m p o n e n te
y
a sig n a rlo
a
x .x = m y A r r a y [ 3 ] ;
Á m b ito d e la s v a r ia b le s
sta tic , v o la tile , c o n st
U tilid a d e s
siz e o f()
F u n c io n e s B á sic a s
E n c u a n to a la s fu n c io n e s b á s ic a s d e l le n g u a je n o s e n c o n tra m o s c o n la s s ig u ie n te s:
89
E /S D ig ita l
p in M o d e (p in , m o d o )
d ig ita lW rite (p in , v a lo r)
in td ig ita lR e a d (p in )
E /S A n a ló g ic a
a n a lo g R e fe re n c e (tip o )
in ta n a lo g R e a d (p in )
a n a lo g W rite (p in , v a lo r)
T ie m p o
d e la y (m s)
E n tr a d a s y sa lid a s d ig ita le s y a n a ló g ic a s
F u n c i ó n p i n M o d e ( p i n ,m o d e ) . - F u n c i ó n u s a d a e n l a f u n c t i o n s e t u p ( ) p a r a
c o n fig u ra r u n p in d a d o p a ra c o m p o rta rse c o m o IN P U T o O U T P U T . E j .
p i n M o d e ( p i n ,O U T P U T ) ; c o n f i g u r a e l p i n n u m e r o ‘ p i n ’ c o m o d e s a l i d a .
L o s p in e s d e A rd u in o fu n c io n a n p o r d e fe c to c o m o e n tra d a s, d e fo rm a q u e
no
n e c e sita n
d e c la ra rse
e x p líc ita m e n te
com o
e n tra d a s
e m p le a n d o
p in M o d e ().
F u n c ió n d ig ita lR e a d (p in ).- L e e e l v a lo r d e s d e u n p in d ig ita l e s p e c ific o .
D e v u e lv e u n v a lo r H IG H o L O W .
E l p in p u e d e se r e sp e c ific a d o c o n u n a
v a ria b le o u n a c o n sta n te (0 -1 3 ). E j. v = d ig ita lR e a d (p in );
F u n c ió n
d i g i t a l W r i t e ( p i n ,v a l o r ) . -
b a jo (L O W ) e n
e sp e c ific a d o
e l p in
con
In tro d u c e
un
d ig ita l e sp e c ific a d o . D e
una
v a ria b le
o
una
n iv e l
a lto
(H IG H )
o
n u e v o , e l p in p u e d e se r
c o n sta n te
0 -1 3 .
E j.
d i g i t a l W r i t e ( p i n ,H I G H ) ;
F u n c ió n
a n a lo g R e a d (p in ).-
Lee
el
v a lo r
desde
el
p in
a n a ló g ic o
e sp e c ific a d o c o n u n a re so lu c ió n d e 1 0 b its. E sta fu n c ió n so lo fu n c io n a e n
lo s p in e s a n a ló g ic o s (0 -5 ). E l v a lo r re su lta n te e s u n e n te ro d e 0 a 1 0 2 3 .
L o s p in e s a n a ló g ic o s, a d ife re n c ia d e lo s d ig ita le s n o n e c e sita n d e c la ra rse
p re v ia m e n te c o m o IN P U T o O U T P U T .
90
F u n c ió n
usando
a n a l o g W r i t e ( p i n ,v a l u e ) . m o d u la c ió n
por
ancho
de
E sc rib e
p u lso
un
(P W M )
v a lo rp se u d o -a n a lo g ic o
en
un
p in
de
sa lid a
m a rc a d o c o m o P W M . E sta fu n c ió n e sta a c tiv a p a ra lo s p in e s 3 , 5 , 6 , 9 ,
1 0 ,1 1 . E j .
a n a l o g W r i t e ( p i n ,v ) . P u e d e e s p e c i f i c a r s e u n v a l o r d e 0 - 2 5 5 . U n
v a lo r 0 g e n e ra 0 V e n e l p in e sp e c ific a d o y 2 5 5 g e n e ra 5 V . P a ra v a lo re s d e
0 a 2 5 5 , e l p in a lte rn a rá p id a m e n te e n tre 0 V
y 5 V , c u a n to m a y o r se a e l
v a lo r, m á s a m e n u d o e l p in se e n c u e n tra e n H IG H (5 V ).
F u n c io n e s d e tie m p o y m a te m á tic a s
d e la y ( m s ) .- R e a liz a u n a p a u s a e n e l p r o g r a m a la c a n tid a d d e tie m p o e n
m ilise g u n d o s e sp e c ific a d a e n e l p a rá m e tro (m á x im o 1 0 0 0 , m ín im o 1 ).
m ilis ( ) .- D e v u e lv e la c a n tid a d d e m ilis e g u n d o s q u e lle v a la p la c a A r d u in o
e je c u ta n d o e l p ro g ra m a a c tu a l c o m o u n v a lo r lo n g u n sig n e d . D e sp u é s d e 9
h o ra s e l c o n ta d o r v u e lv e a 0 .
m i n ( x ,y ) , m a x ( x ,y ) .- D e v u e l v e e l m í n i m o y e l m á x i m o r e s p e c t i v a m e n t e d e
e n tre su s p a rá m e tro s.
B ib lio te c a s e n A r d u in o
P a ra h a c e r u so d e u n a b ib lio te c a e n S k e tc h (e l ID E d e A rd u in o ), b a sta c o n h a c e r
c lic so b re “ Im p o rta r L ib re ría ” e n e l m e n ú , e sc o g e r u n a b ib l io te c a y se a ñ a d iría e l
# in c lu d e c o rre sp o n d ie n te . L a s b ib lio te c a s e stá n d a r q u e o fre c e A rd u in o so n la s
22
sig u ie n te s:
S e ria l
L e c tu ra y e sc ritu ra p o r e l p u e rto se rie .
23
EEPR O M
L e c tu ra y e sc ritu ra e n e l a lm a c e n a m ie n to p e rm a n e n te
re a d (), w rite ()
E th e rn e t
22
h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / L i b r a r i e s
23
P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / E E P R O M
91
C o n e x ió n a In te rn e t m e d ia n te “ A rd u in o E th e rn e t S h ie ld ” . P u e d e fu n c io n a r
c o m o se rv id o r q u e a c e p ta p e tic io n e s re m o ta s o c o m o c lie n te . S e p e rm ite n
24
h a sta c u a tro c o n e x io n e s sim u ltá n e a s.
S e rv id o r: S e rv e r(), b e g in (), a v a ila b le (), w rite (), p rin t(), p rin tln ()
C lie n te : C lie n t(), c o n n e c te d (), c o n n e c t(), w rite (), p rin t(), p rin tln (),
a v a ila b le (), re a d (), flu sh (), sto p ()
F irm a ta
C o m u n ic a c ió n
con
a p lic a c io n e s
de
o rd en ad o r
u tiliz a n d o
el
p ro to c o lo
25
e stá n d a r d e l p u e rto se rie
L iq u id C ry sta l
C o n tro l
de
LC D
con
c h ip se t
H ita c h i
H D 44780
o
c o m p a tib le s.
La
26
b ib lio te c a so p o rta lo s m o d o s d e 4 y 8 b its.
S erv o
27
C o n tro l d e
serv o
m o to re s.
A
p a rtir d e
la
v e rsió n
0017
d e A rd u in o la
b ib lio te c a so p o rta h a sta 1 2 m o to re s e n la m a y o ría d e p la c a s A rd u in o y 4 8
e n la A rd u in o M e g a
a tta c h (), w rite (), w rite M ic ro se c o n d s(), re a d (), a tta c h e d (), d e ta c h ()
E l m a n e jo d e la b ib lio te c a e s b a sta n te se n c illo . M e d ia n te a tta c h (n ú m e ro d e
p in ) a ñ a d im o s u n se rv o y m e d ia n te w rite p o d e m o s in d ic a r lo s g ra d o s q u e
q u e re m o s q u e te n g a e l m o to r (h a b itu a lm e n te d e 0 a 1 8 0 ).
S o ftw a re S e ria l
28
C o m u n ic a c ió n
se rie
c o m u n ic a c ió n
so lo
en
en
p in e s
lo s
d ig ita le s.
p in e s
0
y
1
Por
p ero
d e fe c to
g ra c ia s
A rd u in o
a
e sta
in c lu y e
b ib lio te c a
p o d e m o s re a liz a r e sta c o m u n ic a c ió n c o n e l re sto d e p in e s.
24
25
26
27
" E t h e r n e t L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / E t h e r n e t
" F i r m a t a L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / F i r m a t a
" L i q u i d C r y s t a l L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o .h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / L i q u i d C r y s t a l
" S e r v o L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / S e r v o
92
S te p p e r
29
C o n tro l d e m o to re s p a so a p a so u n ip o lo re s o b ip o la re s.
S te p p e r (ste p s, p in 1 , p in 2 ), S te p p e r( ste p s, p in 1 , p in 2 , p in 3 , p in 4 ),
se tS p e e d (rp m ), ste p (ste p s)
El
m a n e jo
es
se n c illo .
B a sta
con
in ic ia r
el
m o to r
m e d ia n te
S te p p e r
in d ic a n d o lo s p a so s q u e tie n e y lo s p in e s a lo s q u e e stá a so c ia d o . S e in d ic a
la v e lo c id a d a la q u e q u e ra m o s q u e g ire e n re v o lu c io n e s p o r m in u to c o n
se tS p e e d (rp m )
y
se
in d ic a n
lo s
pasos
que
q u erem o s
red
de
que
avance
con
ste p (p a so s).
W ire
E n v ío
y
re c e p c ió n
de
d a to s
so b re
una
d isp o sitiv o s
o
sen so res
W i rin g
to ta lm e n te
30
m e d ia n te T w o W ire In te rfa c e (T W I/I2 C ).
A dem ás
la s
b ib lio te c a s
M a trix
y
S p rite
de
son
c o m p a tib le s c o n A rd u in o y sirv e n p a ra m a n e j o d e m a tric e s d e le d s.
T a m b ié n se o fre c e in fo rm a c ió n so b re d iv e rsa s b ib lio te c a s d e sa rro lla d a s
U ltr a so n id o H C -S R 0 4
E ste se n so r c o n tie n e u n e m iso r y u n re c e p to r d e o n d a s d e u ltra so n id o s, y fu n c io n a
a m o d o d e so n a r, d e ta l fo rm a q u e e l e m iso r la n z a u n tre n d e p u lso s u ltra só n ic o s –
d e 4 0 k H z e n e ste c a so – y e l re c e p to r e sp e ra e l “ e c o ” d e d ic h o tre n d e p u lso s e n
31
a lg ú n o b je to .
28
29
30
31
" S o f t w a r e S e r i a l L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / S o f t w a r e S e r i a l
" S t e p p e r L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / S t e p p e r
" W i r e L i b r a r y " , P r o y e c t o A r d u i n o . h t t p : / / a r d u i n o .c c / e n / R e f e r e n c e / W i r e
E lectró n ica d e In v iern o D esarro llo d e P ro d u cto s E lectró n ico s
h t t p : / / e l e c t r o n i c a v m .w o r d p r e s s .c o m / t a g / h c - s r 0 4 /
93
F ig u r a 2 1
D ia g r a m a d e T ie m p o s
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / c a m p o s in v e n t r o n ic a .b lo g s p o t .c o m / 2 0 1 2 /0 4 / c o
m o - u s a r - s e n s o r - u lt r a s o n i c o -h c - s r0 4 .h t m l
Sensor C N Y 70
E l S e n so r C N Y 7 0 tie n e c u a tro p in e s d e c o n e x ió n . D o s d e e llo s se c o rre sp o n d e n
c o n e l á n o d o y c á to d o d e l e m iso r, y la s o tra s d o s c o rre sp o n d e n c o n e l c o le c to r y e l
e m iso r d e l re c e p to r. L o s v a lo re s d e la s re siste n c ia s so n típ ic a m e n te 1 5 k Ω p a ra e l
re c e p to r y 2 2 0 Ω p a ra e l e m iso r.
F ig u r a 2 2
D ife r e n te s p o sib ilid a d e s d e m o n ta je d e l C N Y 7 0
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .i n f o a b .u c l m .e s /l a b e le c / s o l a r/ o t ro s / in f ra r r
o j o s / s e n s o r _ c n y 7 0 .h t m
32
M a n ejo d el S en so r
El
Sensor
C N Y 70
d e v u e lv e
por
el
p in
de
sa lid a
c o rre sp o n d ie n te ,
según
el
m o n ta je , u n v o lta je re la c io n a d o c o n la c a n tid a d d e ra y o re fle c ta d o p o r e l o b je to .
P a ra e l m o n ta je A , se le e rá d e l e m iso r u n “ 1 ” c u a n d o se re fle je lu z y u n “ 0 ”
32
S e n s o r C N Y 7 0 h t t p : / / w w w .i n f o - a b .u c l m .e s / l a b e l e c / s o l a r / o t r o s / i n f r a r r o j o s / s e n s o r _ c n y 7 0 .h t m
94
c u a n d o n o se re fle je . P a r a e l m o n ta je B lo s v a lo re s se le e n d e l c o le c to r, y so n lo s
c o n tra rio s a l m o n ta je A .
S i c o n e c ta m o s
la
sa lid a
a u n a e n tra d a d ig ita l d e l m ic ro -c o n tro la d o r, e n to n c e s
o b te n d re m o s u n “ 1 ” o u n “ 0 ” e n fu n c ió n d e l n iv e l a l q u e e l m ic ro -c o n tro la d o r
e sta b le c e la d istin c ió n e n tre a m b o s n iv e le s ló g ic o s. E ste n iv e l se p u e d e c o n tro la r
i n t r o d u c i e n d o u n b u f f e r t r i g g e r - s c h m i tt e n t r e l a s a l i d a d e l C N Y 7 0 y l a e n t r a d a d e l
m ic r o - c o n tr o la d o r. E s te s is te m a e s e l q u e s e e m p le a p a r a d is tin g u ir e n tr e b la n c o y
n e g ro , e n la c o n o c id a a p lic a c ió n d e l ro b o t se g u id o r d e lín e a .
O tra
p o sib ilid a d
e s c o n e c ta r la sa lid a a u n a e n tra d a a n a ló g ic a . D e e ste m o d o ,
m e d ia n te u n c o n v e rso r A /D se p u e d e n o b te n e r d istin to s v a lo re s. E sto p e rm ite la
d e te c c ió n
d in á m ic a
de
b la n c o
y n eg ro
(m u y ú til c u a n d o e l re c o rrid o p re se n ta
a lte ra c io n e s e n la ilu m in a c ió n ). P e ro ta m b ié n , si e m p le a m o s e l se n so r c o n o b je to s
de
d istin to s
c o lo r
e s, d e te rm in a n d o
lo s
v a lo re s
m a rg in a le s
que
sep aran
unos
c o lo re s d e o tro s. E sto p e rm ite e m p le a r e l se n so r p a ra a lg u n a a p lic a c ió n d o n d e la
d e te c c ió n d e l c o lo r se a n e c e sa ria .
33
S erv o m o to r
U n se rv o m o to r d e e ste tip o e s b á sic a m e n te u n m o to r e lé c tric o q u e so lo se p u e d e
g ira r e n u n á n g u lo d e a p ro x im a d a m e n te 1 8 0 g ra d o s (n o d a n v u e lta s c o m p le ta s
c o m o lo s m o to re s n o rm a le s). D e lo s tre s c a b le s q u e sa le n d e su c u b ie rta . E l ro jo e s
d e v o lta je d e a lim e n ta c ió n (+ 5 V ), e l n e g ro e s d e tie rra (0 V o G N D ). E l c a b le
b la n c o (a v e c e s a m a rillo ) e s e l c a b le p o r e l c u a l se le in stru y e a l se rv o m o to r e n
q u é p o sic ió n u b ic a rse (e n tre 0 g ra d o s y 1 8 0 ) .
D e n tro d e l se rv o m o to r, u n a ta rje ta c o n tro la d o ra q u e le d ic e a u n p e q u e ñ o m o to r
d e c o rrie n te d ire c ta c u a n ta s v u e lta s g ira r p a ra a c o m o d a r la fle c h a (e l e je d e
p lá stic o q u e sa le a l e x te rio r) e n la p o sic ió n q u e se le h a p e d id o .
33
D i a g r a m a d e u n s e r v o m o t o r t í p i c o m o d e l i s m o h t t p : / / w w w .i n f o -
a b .u c l m .e s / l a b e l e c / s o l a r / e l e c t r o n i c a / e l e m e n t o s / s e r v o m o t o r .h t m
95
E n la sig u ie n te fig u ra se o b se rv a la u b ic a c ió n d e e sta s p ie z a s d e n tro d e l
se rv o m o to r:
F ig u r a 2 3
P ie z a s d e n tr o d e l se r v o m o to r
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .i n f o a b .u c l m .e s / l a b e l e c /s o l a r / e l e c tr o n i c a / e le m e n to s /s e r v o m o t o r .h tm
U n p o te n c ió m e tro q u e e stá su je to a la fle c h a , m id e h a c ia d o n d e e stá u b ic a d o e n
to d o m o m e n to . E s a sí c o m o la ta rje ta c o n tro la d o ra sa b e h a c ia d ó n d e m o v e r a l
m o to r. L a p o sic ió n d e se a d a se le d a a l se rv o m o to r p o r m e d io d e p u lso s. T o d o e l
tie m p o d e b e h a b e r u n a se ñ a l d e p u lso s p re se n te e n e se c a b le .
F ig u r a 2 4
S e ñ a l d e p u lso s c o n tr o la a l se r v o m o to r
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / w w w .i n f o a b .u c l m .e s /l a b e le c / s o l a r/ e le c t ro n i c a /e l e m e n to s / s e r v o
m o t o r .h t m
96
P u en te H
U n p u e n te H e s u n c irc u ito e le c tró n ic o q u e n o s d a la p o sib ilid a d d e g ira r e n a m b o s
se n tid o s u n m o to r e lé c tric o d e c o rrie n te d ire c ta .
C a r a c te r ístic a s:
L ig e ro y p o te n te
D isip a d o r in te g ra d o p a ra e v ita r c a le n tu ra s.
P ro te c c ió n F W D (c a m b io d e se n tid o d e g iro b ru sc o )
In te rru p to r d e a lim e n ta c ió n
4 re siste n c ia s p u ll-u p m e d ia n te sw itc h
2 sa lid a s D C p a ra m o to re s o p a ra m o to r p a so a p a so
In d ic a d o r d e d ire c c ió n L E D
A g u je ro s p a ra m o n ta je firm e so b re u n c h a sis
E sp e c ific a c io n e s:
D riv e r: L 2 9 8
A lim e n ta c ió n m o to re s: 5 -4 6 V D C
C o rrie n te m á x im a : 2 A m p e rio s p o r sa lid a (4 A e n to ta l o p u e n te a d o )
A lim e n ta c ió n ló g ic a in d e p e n d ie n te : 5 -7 V
C o rrie n te p a ra ló g ic a : ~ 3 6 m A
N i v e l e s T T L : B a j o - 0 .3 V ~ 1 .5 V , a l t o : 2 .3 V ~ V s s
P o te n c ia m á x im a : 2 5 W
T e m p e ra tu ra d e fu n c io n a m ie n to : -2 5 C ~ + 1 3 0 C
D im e n sio n e s: 6 0 x 5 4 m m
P eso : ~ 4 8 g ram o s ap ro x
E x te n sio n e s d isp o n ib le s: P u n to d e p ru e b a d e c o rrie n te , in d ic a d o r d e g iro ,
(7 5 G ra d o s c e lsiu s)
in te rru p to re s p u ll-u p , a lim e n ta c ió n ló g ic a .
97
F ig u r a 2 5
C o n tr o la d o r d e M o to r e s D o b le P u e n te H
- L 298
F u e n te : In te rn e t
E la b o r a d o P o r : C a n a K it
98
A N E X O
D
M A N U A L D E U SU A R IO
D E SA R R O L L O
D E U N K IT E D U C A T IV O
R O B Ó T IC A B A SA D O
D E
E N A R D U IN O
(R O B O T D E D E S T R E Z A )
99
ÍN D IC E
A R D U I N O ..........................................................................................................................1 0 1
R E S U M E N .......................................................................................................................1 0 1
I N S T A L A C I Ó N D E A R D U I N O U N O E N W I N D O W S .................................................1 0 1
E N T O R N O D E D E S A R R O L L O ......................................................................................1 0 2
L I B R E R Í A D E A R D U I N O ..............................................................................................1 0 5
U L T R A S O N I D O H C - S R 0 4 .............................................................................................1 0 6
M O D O D E F U N C I O N A M I E N T O ...................................................................................1 0 7
S E N S O R C N Y 7 0 ................................................................................................................1 0 8
S E R V O M O T O R .................................................................................................................1 1 0
P U E N T E H ..........................................................................................................................1 1 0
C A R A C T E R Í S T I C A S : .....................................................................................................1 1 1
E S P E C I F I C A C I O N E S : ....................................................................................................1 1 1
100
A r d u in o
F ig u r a 2 6
A r d u in o U N O
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
R esum en
M ic r o -c o n tr o la d o r e s
A T m ega328
T e n s ió n d e fu n c io n a m ie n to
5V
V o lta je d e e n tr a d a (r e c o m e n d a d o )
7 -1 2 V
V o lta je d e e n tr a d a (lim ite s )
6 -2 0 V
1 4 (d e lo s c u a le s 6 p ro p o rc io n a n s a lid a
D ig ita l I /O P in s
PW M )
P in e s d e e n tr a d a a n a ló g ic a
6
C o r r ie n te p o r I D C / O P in
40m A
C o r r ie n te D C p o r P in 3 .3 V
50m A
3 2 K B ( A T m e g a 3 2 8 ) d e lo s c u a le s 0 .5 K B
M e m o r ia F la s h
u tiliz a d o p o r g e s to r d e a rra n q u e
SR A M
2 K B (A T m e g a 3 2 8 )
E E PR O M
1 K B (A T m e g a 3 2 8 )
V e lo c id a d d e l r e lo j
16M H z
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
101
In sta la c ió n d e A r d u in o U N O e n W in d o w s
P ara
in sta la r lo s
c o n tro la d o re s
o
d riv e rs
d e A rd u in o U N O
h a y q u e se g u ir lo s
sig u ie n te s p a so s:
1.
D e sc a rg u e la ú ltim a v e rsió n d e l ID E d e A rd u in o d e la p á g in a p rin c ip a l d e
A r d u i n o : h ttp ://a rd u in o .c c /e n /M a in /S o ftw a re , u n a v e z q u e fin a lic e la d e s c a rg a ,
d e s c o m p rim e e l fic h e ro , a s e g ú re s e
2.
d e n o o lv id a rs e e n d o n d e lo d e s c o m p rim ió .
C o n e c ta la p la c a d e A rd u in o a su o rd e n a d o r u sa n d o u n c a b le U S B y d e q u e
e l L E D v e rd e e ste e n c e n d id o , e ste L E D n o s p e rm ite c e rc io ra rn o s d e q u e la
p la c a se e stá a lim e n ta n d o c o rre c ta m e n te .
3.
E sp e ra a q u e W in d o w s in ic ie e l p ro c e so d e in sta la c ió n , d e sp u é s d e u n o s
m in u to s e ste fa lla ra .
4.
H a z c lic k e n e l m e n ú In ic io , c lic k d e re c h o e n E q u ip o y e sc o g e la o p c ió n d e
P ro p ie d a d e s, la o p c ió n A d m in istra d o r d e D isp o sitiv o s, d a c lic k e n P u e rto s
(C O M
5.
y L P T ) o e n O tro s D isp o sitiv o s, d e b e a p a re c e r A r d u in o U N O .
D a c lic k d e re c h o e n A rd u in o U N O
y e lije la o p c ió n A c tu a liz a r S o ftw a re
d e l C o n tro la d o r, e sc o g e la o p c ió n B u sc a r so ftw a re d e c o n tro la d o r e n e l
e q u ip o
y
se le c c io n a
la
c a rp e ta
donde
d e sc o m p rim iste
el
fic h e ro
de
A rd u in o .
6.
A h o ra y a e stá listo e l P C p a r a tra b a ja r c o n la p la c a d e A rd u in o U N O .
E n to r n o d e d e sa r r o llo
U na
vez
listo
el
A rd u in o
U no
en
la
pc
p ro ced em o s
a
a b rir
n u e stro
fic h e ro
d e sc o m p rim id o d o n d e e n c o n tra re m o s lo sig u ie n te :
102
F ig u r a 2 7
C a r p e ta d e A r d u in o
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
D o n d e d a m o s d o b l e c l i c k a e n e j e c u t a b l e a r d u i n o .e x e p a r a p o d e r a b r i r e l e n t o r n o
d e d e sa rro llo ta l y c o m o se m u e stra e n la sig u ie n te fig u ra .
F ig u r a 2 8
A r d u i n o 1 .0 .1
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
103
E l p rim e r p a so p a ra c o m p ro b a r q u e to d o lo q u e h e m o s h e c h o h a sta a h o ra e stá b ie n
y fa m ilia riz a rn o s c o n e l in te rfa z d e d e sa rro llo , e s a b rir u n o d e lo s e je m p lo s. S e
re c o m ie n d a a b rir e l e je m p lo “ B lin k ” . P a ra e llo d e b e m o s a c c e d e r a tra v é s d e l m e n ú
A rc h iv o -> E je m p lo s -> B a sic s -> B lin k .
E l e je m p lo “ B lin k ” lo ú n ic o q u e h a c e e s p a rp a d e a r u n L E D q u e e stá c o lo c a d o e n
e l p in 1 3 d e la p la c a . V a m o s a v e r q u e h a y q u e h a c e r p a ra su b ir e l p ro g ra m a a la
p la c a A rd u in o . P rim e ro c o m p ro b a m o s q u e e l c ó d ig o fu e n te e s e l c o rre c to , p a ra
e llo p u lsa m o s e l b o tó n d e v e rific a c ió n d e c ó d ig o q u e tie n e fo rm a d e u n v isto .
F ig u r a 2 9
B o tó n d e V e r ific a c ió n d e C ó d ig o
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
S i to d o v a b ie n d e b e rá a p a re c e r u n m e n sa je e n la p a rte in fe rio r d e la in te rfa z
in d ic a n d o “ C o m p ila c ió n T e rm in a d a ” , u n a v e z q u e e l c ó d ig o h a sid o v e rific a d o
p ro c e d e re m o s a c a rg a rlo e n la p la c a . P a ra e llo te n e m o s q u e p u lsa r e l b o tó n p a ra
que
c o m ie n c e
a
carg ar el p ro g ram a
e l c u a l tie n e
la fo rm a d e fle c h a h a c ia la
d erech a.
F ig u r a 3 0
B o tó n p a ra ca rg a r p ro g ra m a
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
D u ra n te la c a rg a d e l p ro g ra m a , e n la p la c a U S B , se e n c ie n d e lo s L E D q u e in d ic a n
q u e se e stá n e n v ia n d o y re c ib ie n d o in fo rm a c ió n p o r e l p u e rto se rie : R X /R X . S i
to d o se h a re a liz a d o c o rre c ta m e n te d e b e a p a re c e r e l m e n sa je
“ C a g a T e rm in a d a ” ,
a h o ra so lo se d e b e e sp e ra r u n o s se g u n d o s p a ra c o m p ro b a r si to d o h a id o b ie n .
104
L ib r e r ía d e A r d u in o
En
n u e stro
k it e d u c a tiv o
d e ro b ó tic a u tiliz a d a la lib re ría U ltra so n ic la q u e se
u tiliz a p a ra e l u ltra so n id o e l c u a l n o s a y u d a ra c o n la d e te c c ió n d e o b stá c u lo s.
P a ra n o so tro s a g re g a r la lib re ría a n te s m e n c io n a d a d e b e m o s se g u ir lo s sig u ie n te s
pasos:
1.
D ebem os
d escarg ar
la
lib re ría
u ltra so n ic
de
la
p a g in a
h ttp ://w w w .a rd u b lo g .c o m /lib ra ry -fo r-a rd u in o -u ltr a s o n ic -r a n g in g - h c -s r0 4 /
2.
U n a v e z te rm in a d a la d e s c a rg a d e n tro d e la c a rp e ta a rd u in o -1 .0 .1 h a y u n a c a rp e ta
lla m a d a
lib ra rie s ,
U ltra so n ic
en
donde
donde
vam os
a
p ro c e d e r a
p ro ced erem o s
a
c re a r u n a
c a rp e ta
d e sc o m p rim ir
el
que
se
lla m a ra
a r c h iv o
que
a c a b a m o s d e d e sc a rg a r c o m o v e re m o s e n la s sig u ie n te s im á g e n e s.
F i g u r a 3 1 A r d u i n o 1 .0 .1 l i b r a r i e s
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
105
F ig u r a 3 2
L ib r a r ie s
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
U ltr a so n id o H C -S R 0 4
V o lta je : 5 V D C .
C o rrie n te : M e n o r a 2 m A .
Á n g u lo d e te c c ió n : m e n o r a 1 5 g ra d o s.
R a n g o d e te c c ió n : d e 2 a 4 5 0 c m .
P re c isió n : c e rc a a lo s 2 m m .
106
F ig u r a 3 3
U ltr a s o n id o y S e r v o m o to r
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
34
M o d o d e fu n c io n a m ie n to
P a ra h a c e r u n a le c tu ra c o n e l H C -S R 0 4 b a sta c o n se g u ir e sto s p a so s:
1)
E n v ia r u n p u lso d e m ín im o 1 0 u s p o r e l p in T R IG (d isp a ro ) p a ra in ic ia r la
le c tu ra .
2)
E l se n so r e n v ia ra 8 p u lso s d e u ltra so n id o y c o lo c a ra su sa lid a E C H O
a
a lto , d e b e s d e te c ta r e ste e v e n to e in ic ia r u n “ c o n te o d e tie m p o ”
3)
L a sa lid a E C H O se m a n te n d rá e n a lto h a sta re c ib ir e l e c o re fle ja d o p o r e l
o b stá c u lo
a
lo
cual
el
sensor
p o n d rá
su
p in
EC H O
a
b a jo , e s
d e c ir,
te rm in a s d e “ c o n ta r e l tie m p o ” .
4)
L a d ista n c ia e s p ro p o rc io n a r a la d u ra c ió n d e l p u lso y p u e d e s c a lc u la rla
c o n la s sig u ie n te s fo rm u la s:
D ista n c ia e n C M
= t i e m p o m e d i d o e n u s * 0 .0 1 6 7
D i s t a n c i a e n P u l g a d a s = t i e m p o m e d i d o e n u s * 0 .0 0 6 7 5
34
C am p o s In v en tro n ica C o m o u sar sen so r u ltrasó n ico H C -S R 0 4 h ttp ://cam p o s-
i n v e n t r o n i c a .b l o g s p o t .c o m / 2 0 1 2 / 0 4 / c o m o - u s a r - s e n s o r - u l t r a s o n i c o - h c - s r 0 4 . h t m l
107
S i la d u ra c ió n d e l p u lso e s m a y o r a 3 0 m s e n to n c e s a su m e s q u e n o h a y o b stá c u lo .
E n la sig u ie n te fig u ra p o d e m o s e l d ia g ra m a d e tie m p o s.
F ig u r a 3 4
A r d u in o y S e n so r U ltr a so n id o H C -S R 0 4
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / a r t ic u l o .m e r c a d o li b re .c o m .v e /M L V 4 0 6 9 1 6 3 2 9 - a r d u i n o - s e n s o r - u l tr a s o n i d o - h c -s r 0 4 -4 - c a b le s h m - 4 - c a b l e s - m m -_ J M
Sensor C N Y 70
E l S e n so r C N Y 7 0 tie n e c u a tro p in e s d e c o n e x ió n . D o s d e e llo s se c o rre sp o n d e n
c o n e l á n o d o y c á to d o d e l e m iso r, y la s o tra s d o s c o rre sp o n d e n c o n e l c o le c to r y e l
e m iso r d e l re c e p to r. L o s v a lo re s d e la s re siste n c ia s so n típ ic a m e n te 1 5 k Ω p a ra e l
re c e p to r y 2 2 0 Ω p a ra e l e m iso r.
E s im p o rta n te to m a r e n c u e n ta q u e e l b o m b illo a z u l e stá e n la p a rte su p e rio r d e la
im a g e n , ta l y c o m o m o stra m o s e n la sig u ie n te fig u ra .
108
F ig u r a 3 5
C o n e x ió n d e C N Y 7 0 y A r d u in o
F u e n t e : C a r t i l l a R o b o t i c a .p d f
E la b o r a c ió n : In g . Jo sé L u is S u sa R in c ó n
F ig u r a 3 6
Sensores
F u e n t e : C a r t i l l a R o b o t i c a .p d f
E la b o r a c ió n : In g . Jo sé L u is S u sa R in c ó n
109
S erv o m o to r
U n se rv o m o to r d e e ste tip o e s b á sic a m e n te u n m o to r e lé c tric o q u e so lo se p u e d e
g ira r e n u n
á n g u lo d e a p ro x im a d a m e n te 1 8 0 g ra d o s (n o d a n v u e lta s c o m p le ta s
c o m o lo s m o to re s n o rm a le s). D e lo s tre s c a b le s q u e sa le n d e su c u b ie rta . E l ro jo e s
d e v o lta je d e a lim e n ta c ió n (+ 5 V ), e l n e g ro e s d e tie rra (0 V
o G N D ). E l c a b le
b la n c o (a v e c e s a m a rillo ) e s e l c a b le p o r e l c u a l se le in stru y e a l se rv o m o to r e n
q u é p o sic ió n u b ic a rse (e n tre 0 g ra d o s y 1 8 0 ).
F ig u r a 3 7
C o n e x ió n d e S e r v o m o to r c o n A r d u in o
F u e n te : In te rn e t
E l a b o r a c i ó n : h t t p : / / p e p g o n z a l e z .b lo g s p o t .c o m / 2 0 1 2 /0 4 / la b o i n t e g r a d o - t u t o r ia l - s e r v o m o t o r .h tm l
P u en te H
U n p u e n te H e s u n c irc u ito e le c tró n ic o q u e n o s d a la p o sib ilid a d d e g ira r e n a m b o s
se n tid o s u n m o to r e lé c tric o d e c o rrie n te d ire c ta .
F ig u r a 3 8
P u en te H
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
110
C a r a c te r ístic a s:
L ig e ro y p o te n te
D isip a d o r in te g ra d o p a ra e v ita r c a le n tu ra s.
P ro te c c ió n F W D (c a m b io d e se n tid o d e g iro b ru sc o )
In te rru p to r d e a lim e n ta c ió n
4 re siste n c ia s p u ll-u p m e d ia n te sw itc h
2 sa lid a s D C p a ra m o to re s o p a ra m o to r p a so a p a so
In d ic a d o r d e d ire c c ió n L E D
A g u je ro s p a ra m o n ta je firm e so b re u n c h a sis
E sp e c ific a c io n e s:
D riv e r: L 2 9 8
A lim e n ta c ió n m o to re s: 5 -4 6 V D C
C o rrie n te m á x im a : 2 A m p e rio s p o r sa lid a (4 A e n to ta l o p u e n te a d o )
A lim e n ta c ió n ló g ic a in d e p e n d ie n te : 5 -7 V
C o rrie n te p a ra ló g ic a : ~ 3 6 m A
N i v e l e s T T L : B a j o - 0 .3 V ~ 1 .5 V , a l t o : 2 .3 V ~ V s s
P o te n c ia m á x im a : 2 5 W
T e m p e ra tu ra d e fu n c io n a m ie n to : -2 5 C ~ + 1 3 0 C
D im e n sio n e s: 6 0 x 5 4 m m
P eso : ~ 4 8 g ram o s ap ro x
E x te n sio n e s d isp o n ib le s: P u n to d e p ru e b a d e c o rrie n te , in d ic a d o r d e g iro ,
(7 5 G ra d o s c e lsiu s)
in te rru p to re s p u ll-u p , a lim e n ta c ió n ló g ic a .
F ig u r a 3 9
C o n tr o la d o r d e M o to r e s D o b le P u e n te H
- L 298
F u e n te : C a n a K it
E la b o r a c ió n : C a n a K it
111
K it E d u c a t iv o d e R o b ó t ic a
F ig u ra 4 0 K it E d u c a tiv o d e R o b ó tic a
F u e n te : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
E la b o r a c ió n : M ire lly G a rc ía C e d e ñ o
P a so s a se g u ir p a r a h a c e r fu n c io n a r e l k it e d u c a tiv o d e r o b ó tic a
1.
C a rg a r e l p ro g ra m a q u e se d e se e a l k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a
2.
E n c e n d e r e l sw itc h
3.
T e n e r m u c h o c u id a d o q u e a n te s d e c o n e c ta r e l A rd u in o a l c o m p u ta d o r e l
sw itc h d e b e e sta r a p a g a d o
P a ra q u e n u e stro k it e d u c a tiv o d e ro b ó tic a re a lic e o tra o p e ra c ió n d e b e m o s a p a g a r
e l sw itc h , y c a rg a r o tro p ro g ra m a .
112
PR O G R A M A S
Q U E
SE
U T IL IZ A N
E N
E L
K IT
E D U C A T IV O
D E
R O B Ó T IC A
P ro g ra m a p a ra m o v er m o to res
// P in e s d o n d e se c o n e c ta lo s m o to re s d o s p in e s p a ra c a d a m o to r
# d e fin e m o to rA 1 9
//I4 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rA 1
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 9 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rA 2
8
//I3 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rA 2
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 8 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rB 1 7
//I2 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rB 1
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 7 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rB 2 4
//I1 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rB 2
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 4 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e
e n a b le A
11
//e n a b le 1 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra p a ra
c o n tro la r e l p u lso , e n a b le A n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 1 1 n u m e ro d e l
p in d e A rd u in o (P W M )
# d e fin e
e n a b le B
10
//e n a b le 2 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra p a ra
c o n tro la r e l p u lso , e n a b le B n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 1 0 n u m e ro d e l
p in d e A rd u in o (P W M )
v o id se tu p ()
//p re p a ra c ió n d e l p ro g ra m a
{
p in M o d e (m o to rA 1 , O U T P U T );
//
- I4 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
//
- I3 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
//
- I2 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
//
- I1 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
sa lid a
p in M o d e (m o to rA 2 , O U T P U T );
sa lid a
p in M o d e (m o to rB 1 , O U T P U T );
sa lid a
p in M o d e (m o to rB 2 , O U T P U T );
sa lid a
p in M o d e (e n a b le A , O U T P U T );
//e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o sa lid a
p in M o d e (e n a b le B , O U T P U T );
//e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o sa lid a
}
v o id lo o p ()
//c u e rp o a e je c u ta rse e n fo rm a c o n tin u a
{
//e l c a rro v a h a c ia d e la n te
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 1 5 0 ); //e ste n u m e ro in d ic a la v e lo c id a d d e l m o to r e l
c u a l p u e d e v a ria r d e 0 -2 5 5
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 5 0 );
d e la y (3 0 0 0 );
//e sp e ra 3 se g u n d o s p a ra se g u ir c o n la se n te n c ia
//e l c a rro v a h a c ia a trá s
113
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , H IG H );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 1 5 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , H IG H );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 5 0 );
d e la y (3 0 0 0 );
//e sp e ra 3 se g u n d o s p a ra se g u ir c o n la se n te n c ia
// e l c a rro g ira a la d e re c h a
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 1 5 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 5 0 );
d e la y (3 0 0 0 );
//e sp e ra 3 se g u n d o s p a ra se g u ir c o n la se n te n c ia
// e l c a rro g ira a la iz q u ie rd a
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 1 5 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 5 0 );
d e la y (3 0 0 0 );
//e sp e ra 3 se g u n d o s p a ra se g u ir c o n la se n te n c ia
// e l c a rro se d e tie n e
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 0 );
}
P r o g r a m a p a r a lo s se n so r e s
// P in e s d o n d e se c o n e c ta lo s se n so re s
# d e fin e se n so rE x trIz q A 0
//se n so rE x trIz q n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r,
A 0 n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e
sen so rIzq
A 1
//se n so rIz q n o m b re
de
la
v a ria b le
a
u tiliz a r, A 1
n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e se n so rC e n t A 2
//se n so rC e n tn o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, A 2
n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e
sen so rD er A 3
//se n so rD e rn o m b re
de
la
v a ria b le
a
u tiliz a r, A 3
n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e se n so rE x trD e r A 4 //se n so rE x trD e rn o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r,
A 4 n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
//D e c la ra m o s la s v a ria b le s a u tiliz a r
114
in t le d P in = 1 3 ;
//v a ria b le d e l le d e l c u a l se rv irá c o m o in d ic a d o r si e l ro b o t
e stá e n la lín e a o fu e ra d e e lla
in t se n so rV a lu e E x trIz q = 0 ;
//v a ria b le q u e re c ib e e l d a to d e l se n so rE x trIz q
e s in ic ia liz a d o e n 0
in t
se n so rV a lu e Iz q
=
0;
//v a ria b le
que
re c ib e
e l d a to
d el sen so rIzq
es
in ic ia liz a d o e n 0
in t se n so rV a lu e C e n t = 0 ; //v a ria b le q u e re c ib e e l d a to d e l se n so rC e n t e s
in ic ia liz a d o e n 0
in t se n so rV a lu e D e r =
0 ; //v a ria b le q u e re c ib e e l d a to d e l se n so rD e r e s
in ic ia liz a d o e n 0
in t
se n so rV a lu e E x trD e r
=
0;
//v a ria b le
que
re c ib e
el
d a to
del
se n so rE x trD e r e s in ic ia liz a d o e n 0
v o id se tu p ()
//p re p a ra c ió n d e l p ro g ra m a
{
p in M o d e (le d P in , O U T P U T ); //e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o sa lid a
S e r i a l .b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;
//n o s p e rm itirá sa b e r q u e e stá re c ib ie n d o e l
a rd u in o sie m p re q u e e l a rd u in o e sté c o n e c ta d o a l c o m p u ta d o r
}
v o id lo o p ()
//c u e rp o a e je c u ta rse e n fo rm a c o n tin u a
{
se n so rV a lu e E x trIz q = a n a lo g R e a d (se n so rE x trIz q ); //L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rE x trIz q
se n so rV a lu e Iz q = a n a lo g R e a d (se n so rIz q );
// L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rIz q
se n so rV a lu e C e n t = a n a lo g R e a d (se n so rC e n t);
// L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rC e n t
se n so rV a lu e D e r = a n a lo g R e a d (se n so rD e r);
// L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rD e r
se n so rV a lu e E x trD e r = a n a lo g R e a d (se n so rE x trD e r); // L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rE x trD e r
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
sen so rV alu eIzq
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro e stá e n la lín e a
{
d ig ita lW rite (le d P in , L O W );
//in d ic a d o r
apagado
so lo
se
en cen d erá
c u a n d o e sta fu e ra d e la lin e a
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia a d e la n te
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
<
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o d e re c h o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H ); //in d ic a d o r e n c e n d id o
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la d e re c h a
}
115
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
<
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o d e re c h o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H ); //in d ic a d o r e n c e n d id o
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la d e re c h a
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r < 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o iz q u ie rd o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H ); //in d ic a d o r e n c e n d id o
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la iz q u ie rd a
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
< 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o iz q u ie rd o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H ); //in d ic a d o r e n c e n d id o
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la iz q u ie rd a
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
<
80
& &
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o d e re c h o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H ); //in d ic a d o r e n c e n d id o
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la d e re c h a
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & & se n so rV a lu e D e r < 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o iz q u ie rd o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H ); //in d ic a d o r e n c e n d id o
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la iz q u ie rd a
}
S e r i a l .p r i n t ( " \ n V a l o r M e d i d o : " ) ;
S e r i a l .p r i n t ( s e n s o r V a l u e C e n t ) ;
}
116
P r o g r a m a p a r a e l D e te c to r d e O b stá c u lo
//D e c la ra c ió n d e lib re ría s
# i n c l u d e < S e r v o .h >
//lib re ría u tiliz a d a p o r e l se rv o
# i n c l u d e < U l t r a s o n i c .h >
//lib re ría u tiliz a d a p o r e l u ltra so n id o
//D e fin ic ió n d e v a ria b le s
S erv o serv o 1 ;
U l t r a s o n i c u l t r a s o n i c ( 5 ,6 ) ; / / ( T r i g P I N , E c h o P I N )
in t le d P in = 1 3 ;
in tu ltra so n id o V a lu e = 0 ;
v o id se tu p ()
{
s e r v o 1 .a t t a c h ( 3 ) ;
p in M o d e (le d P in , O U T P U T );
}
v o id lo o p ()
{
u l t r a s o n i d o V a l u e = u l t r a s o n i c .R a n g i n g ( C M ) ;
s e r v o 1 .w r i t e ( 9 0 ) ;
if(u ltra so n id o V a lu e > 3 0 )
{
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia a d e la n te
}
e lse if( u ltra so n id o V a lu e < 3 0 )
{
s e r v o 1 .w r i t e ( 9 0 ) ;
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia a tra s
d e la y (3 0 0 );
//tie m p o
a
esp erar
p ara
que
c o n tin u e
con
la
sig u ie n te
in stru c c ió n
//C o n fig u ra c io n d e m o to re s h a c ia la d e re c h a
}
}
P r o g r a m a u tiliz a d o p a r a e l S e g u id o r d e L ín e a u n ific a d o
// P in e s d o n d e se v a a c o n e c ta r to d o s lo s e le m e n to s
// P in e s d o n d e se c o n e c ta lo s m o to re s d o s p in e s p a ra c a d a m o to r
# d e fin e m o to rA 1 9
//I4 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rA 1
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 9 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rA 2 8
//I3 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rA 2
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 8 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rB 1 7
//I2
n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rB 1
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 7 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
117
# d e fin e m o to rB 2 4
//I1 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rB 2
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 4 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e
e n a b le A
11
//e n a b le 1 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra p a ra
c o n tro la r e l p u lso , e n a b le A n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 1 1 n u m e ro d e l
p in d e A rd u in o (P W M )
# d e fin e
e n a b le B
10
//e n a b le 2 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra p a ra
c o n tro la r e l p u lso , e n a b le B n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 1 0 n u m e ro d e l
p in d e A rd u in o (P W M )
// P in e s d o n d e se c o n e c ta lo s se n so re s
# d e fin e se n so rE x trIz q A 0
//se n so rE x trIz q n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r,
A 0 n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e
sen so rIzq
A 1
//se n so rIz q
n o m b re
de
la
v a ria b le
a
u tiliz a r, A 1
n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e se n so rC e n t A 2
//se n so rC e n tn o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, A 2
n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e
sen so rD er
A 3
//se n so rD e rn o m b re
de
la
v a ria b le
a
u tiliz a r, A 3
n u m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
# d e fin e se n so rE x trD e r A 4 //se n so rE x trD e rn o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r,
A 4 n ú m e ro d e l p in a n a ló g ic o d e A rd u in o
//D e c la ra m o s la s v a ria b le s a u tiliz a r
in t le d P in = 1 3 ;
//v a ria b le d e l le d e l c u a l se rv irá c o m o in d ic a d o r si e l ro b o t
e stá e n la lín e a o fu e ra d e e lla
in t se n so rV a lu e E x trIz q = 0 ;
//v a ria b le q u e re c ib e e l d a to d e l se n so r E x trIz q
e s in ic ia liz a d o e n 0
in t
se n so rV a lu e Iz q
=
0;
//v a ria b le
que
re c ib e
e l d a to
d el sen s o rIzq
es
in ic ia liz a d o e n 0
in t se n so rV a lu e C e n t = 0 ; //v a ria b le q u e re c ib e e l d a to d e l se n so rC e n t e s
in ic ia liz a d o e n 0
in t se n so rV a lu e D e r =
0;
//v a ria b le q u e re c ib e e l d a to d e l se n so rD e r e s
in ic ia liz a d o e n 0
in t
se n so rV a lu e E x trD e r
=
0;
//v a ria b le
que
re c ib e
el
d a to
del
se n so rE x trD e r e s in ic ia liz a d o e n 0
v o id se tu p ()
//p re p a ra c ió n d e l p ro g ra m a
{
p in M o d e (le d P in , O U T P U T ); //e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o sa lid a
p in M o d e (m o to rA 1 , O U T P U T );
//
- I4 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
//
- I3 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
//
- I2 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
//
- I1 e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o
sa lid a
p in M o d e (m o to rA 2 , O U T P U T );
sa lid a
p in M o d e (m o to rB 1 , O U T P U T );
sa lid a
p in M o d e (m o to rB 2 , O U T P U T );
sa lid a
p in M o d e (e n a b le A , O U T P U T );
//e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o sa lid a
p in M o d e (e n a b le B , O U T P U T );
//e ste p in e s c o n fig u ra d o c o m o sa lid a
118
S e r i a l .b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;
//n o s
p e rm itirá
saber
que
e stá
re c ib ie n d o e l a rd u in o sie m p re q u e e l a rd u in o e sté c o n e c ta d o a l c o m p u ta d o r
}
v o id lo o p ()
//c u e rp o a e je c u ta rse e n fo rm a c o n tin u a
{
se n so rV a lu e E x trIz q = a n a lo g R e a d (se n so rE x trIz q ); //L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rE x trIz q
se n so rV a lu e Iz q = a n a lo g R e a d (se n so rIz q );
// L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rIz q
se n so rV a lu e C e n t = a n a lo g R e a d (se n so rC e n t);
// L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rC e n t
se n so rV a lu e D e r = a n a lo g R e a d (se n so rD e r);
// L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rD e r
se n so rV a lu e E x trD e r = a n a lo g R e a d (se n so rE x trD e r); // L e e e l v a lo r d e sd e e l
p in a n a ló g ic o se n so rE x trD e r
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro e stá e n la lín e a
{
d ig ita lW rite (le d P in , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 1 5 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 5 0 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
<
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o d e re c h o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 2 5 5 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 2 5 5 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
<
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o d e re c h o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
119
a n a lo g W rite (e n a b le A , 2 5 5 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 2 5 5 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r < 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o iz q u ie rd o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 2 5 5 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 2 5 5 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
< 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o iz q u ie rd o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 2 5 5 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 2 5 5 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
<
80
& &
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o d e re c h o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 2 5 5 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 2 5 5 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & & se n so rV a lu e D e r < 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
< 8 0 ) //e l c a rro se e stá sa lie n d o d e la lín e a p o r e l la d o iz q u ie rd o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
120
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 2 5 5 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 2 5 5 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
>
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
>
80
& &
se n so rV a lu e C e n t > 8 0 & & se n so rV a lu e D e r > 8 0 & & se n so rV a lu e E x trD e r
> 8 0 ) //e l c a rro e stá le y e n d o to d o b la n c o
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 0 );
}
e lse
if(se n so rV a lu e E x trIz q
se n so rV a lu e C e n t < 8 0 & &
<
80
& &
se n so rV a lu e Iz q
<
80
& &
se n so rV a lu e D e r < 8 0 & & se n so rV a lu e e x trD e r
< 8 0 ) //e l c a rro e sta le y e n d o to d o n e g ro
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 0 );
}
S e r i a l .p r i n t ( " \ n V a l o r M e d i d o : " ) ;
S e r i a l .p r i n t ( s e n s o r V a l u e C e n t ) ;
}
P r o g r a m a u tiliz a d o p a r a e l D e te c to r d e O b stá c u lo s
// P in e s d o n d e se v a a c o n e c ta r to d o s lo s e le m e n to s
//D e c la ra c ió n d e lib re ría s
# i n c l u d e < S e r v o .h >
//lib re ría u tiliz a d a p o r e l se rv o
# i n c l u d e < U l t r a s o n i c .h >
//lib re ría u tiliz a d a p o r e l u ltra so n id o
// P in e s d o n d e se c o n e c ta lo s m o to re s d o s p in e s p a ra c a d a m o to r
# d e fin e m o to rA 1 9
//I4 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rA 1
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 9 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
121
# d e fin e m o to rA 2
8
//I3 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rA 2
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 8 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rB 1 7
//I2 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rB 1
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 7 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e m o to rB 2
4
//I1 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra , m o to rB 2
n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 4 n u m e ro d e l p in d ig ita l d e A rd u in o
# d e fin e
e n a b le A
11
//e n a b le 1 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra p a ra
c o n tro la r e l p u lso , e n a b le A n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 1 1 n u m e ro d e l
p in d e A rd u in o (P W M )
# d e fin e
e n a b le B
10
//e n a b le 2 n o m b re d e l p in e n la C o n tro la d o ra p a ra
c o n tro la r e l p u lso , e n a b le B n o m b re d e la v a ria b le a u tiliz a r, 1 0 n u m e ro d e l
p in d e A rd u in o (P W M )
//D e fin ic ió n d e v a ria b le s
S erv o serv o 1 ;
U l t r a s o n i c u l t r a s o n i c ( 5 ,6 ) ; / / ( T r i g P I N ,E c h o P I N )
in tle d P in = 1 3 ;
in tu ltra so n id o V a lu e = 0 ;
v o id se tu p ()
{
s e r v o 1 .a t t a c h ( 3 ) ;
p in M o d e (le d P in , O U T P U T );
p in M o d e (m o to rA 1 , O U T P U T ); //
- I4
p in M o d e (m o to rA 2 , O U T P U T ); //
- I3
p in M o d e (m o to rB 1 , O U T P U T );//
- I2
p in M o d e (m o to rB 2 , O U T P U T );//
- I1
p in M o d e (e n a b le A , O U T P U T );
p in M o d e (e n a b le B , O U T P U T );
S e r i a l .b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;
}
v o id lo o p ()
{
u l t r a s o n i d o V a l u e = u l t r a s o n i c .R a n g i n g ( C M ) ;
s e r v o 1 .w r i t e ( 9 0 ) ;
if(u ltra so n id o V a lu e > 3 0 )
{
d ig ita lW rite (le d P in , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
d ig ita lW rite (e n a b le A , 1 5 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
d ig ita lW rite (e n a b le B , 1 5 0 );
}
e lse if( u ltra so n id o V a lu e < 3 0 )
{
s e r v o 1 .w r i t e ( 9 0 ) ;
122
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , H IG H );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 1 0 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , H IG H );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 0 0 );
d e la y (3 0 0 );
//tie m p o
a
esp erar
p ara
que
c o n tin u e
con
la
sig u ie n te
in stru c c ió n
d ig ita lW rite (m o to rA 1 , L O W );
d ig ita lW rite (m o to rA 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le A , 0 );
d ig ita lW rite (m o to rB 1 , H IG H );
d ig ita lW rite (m o to rB 2 , L O W );
a n a lo g W rite (e n a b le B , 1 5 0 );
}
S e r i a l .p r i n t ( u l t r a s o n i c .R a n g i n g ( C M ) ) ; / / C M
o r IN C
S e r i a l .p r i n t l n ( " c m " ) ; / / n o s p e r m i t e v i s u a l i z a r a c u a n t o s c e n t í m e t r o s s e
e n c u e n tra
del
o b je to
e ste
v a lo r
so lo
se
lo
puede
ver
m ie n tra s
e sté
c o n e c ta d o e l a rd u in o a l c o m p u ta d o r
d e la y (1 0 0 );//tie m p o a e sp e ra r p a ra in d ic a rn o s la d ista n c ia
}
123
