Kit Básico Robodacta Robot móvil.

Kit Básico Robodacta Robot móvil.
Algunos clientes nos han preguntado por dónde pueden empezar a aprender en el fascinante
campo de la tecnología conocido como robótica. Para este propósito vamos a publicar
algunos proyectos basados en el kit básico Robodacta Robot móvil, el cual nos servirá de
plataforma para después poder realizar proyectos más avanzados.
Dependiendo de la función que se desee realice el robot se agregarán diferentes
componentes que le permitirán realizar alguna de las siguientes funciones:
-Robot móvil Evasor de obstáculos con sensores infrarrojos.
-Robot móvil sigue líneas.
-Robot móvil seguidor de luz.
-Robot móvil controlado por bluetooth mediante un dispositivo Android.
-Robot móvil navegador mediante sensor de distancia ultrasónico.
El kit de robótica móvil básico nos permitirá aprender a programar movimientos de
desplazamiento del robot los cuáles nos servirán posteriormente para que el robot se
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
1
desplace de forma autónoma cuando se agreguen sensores o de forma controlada cuando
reciba órdenes de algún dispositivo inalámbrico.
Para armar el robot móvil básico se necesita:
-Un Kit chasis Magician
-Una Tarjeta RedBoard Arduino compatible o Arduino UNO.
-Un Cable USB para programar la tarjeta.
-Una Tarjeta shield controladora dual motores DC 1.2A
-Un Header para Arduino 6 vías
-un Broche para portapila
-Un Portapila para 2 pilas AA
-Un Micro switch deslizable
-Un Conector de barril macho
-Una batería de 9V
-Dos baterías AA alcalinas o recargables.
-Cuatro pedazos de velcro para sujetar la tarjeta y las pilas al chasis.
Pasó 1 Ensamble del chasis.
Cuando hablamos de chasis en robótica suele referirse al
cuerpo del robot, en pocas palabras a la estructura donde
se sujetarán todos los elementos necesarios para que éste
funcione.
La ventaja de usar el chasis Magician es que todas las
partes ya vienen cortadas y perforadas por lo que
solamente se necesitará un desarmador o destornillador
para ensamblarlo. Incluye un instructivo de ensamble el
cual es fácil de entender por lo que no veremos el
ensamble a detalle.
Antes de ensamblar todo recomendamos reforzar las conexiones entre las terminales del
motor y los cables para que no se vayan a desprender. Puedes usar una pistola de silicón y
cubrir las terminales tal y como se muestra en la figura de alado.
El chasis debe verse como en las siguientes imágenes:
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
2
Agrega el velcro a la batería en la misma forma que aparece en las imágenes
Una vez armado procederemos a armar la etapa de potencia del robot.
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
3
Paso 2 Etapa de potencia.
Esta etapa es la encargada de regular la corriente eléctrica necesaria para activar los
motores. La etapa de control (Tarjeta Arduino) le indicará la cantidad y la polaridad de la
corriente que debe suministrar a cada motor para regular su velocidad y sentido de giro.
La tarjeta controladora de motores que
usaremos utiliza el circuito integrado DRV8835 capaz
de suministrar hasta 1.2A a cada motor de forma
continua lo cual es suficiente para los motores del
chasis.
La tarjeta controladora viene en forma de kit
por lo que se tienen que soldar los conectores
usando un cautín de lápiz.
En esta tarjeta es donde usaremos el conector
header para Arduino de 6 vías pero antes tenemos
que cortarlo con unas pinzas de corte para que solamente queden 4 pines.
También se tiene que recortar la tira de pines macho ya que usaremos una tira de 2
pines y una tira de 3 pines.
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
4
Es muy importante fijarse bien en dónde se tiene que soldar cada conector ya que unos
se insertan por arriba de la tarjeta (lado donde vienen impresos los números y letras) y otros
se sueldan por abajo.
El header de 4 vías se inserta por arriba en los orificios marcados como VCC, GND, GND
y AVIN y se suelda por abajo sin cortar los pines.
Los conectores con tornillo también se insertan por arriba y se sueldan por abajo en los
orificios marcados como VIN, GND, M1A, M1B, M2A, M2B.
Las dos tiras restantes se tienen que insertar por abajo y soldar por arriba. La de 2 pines
se inserta en los orificios 6 y 7, y la de 3 pines en los orificios 8, 9 y 10.
Al terminar debe quedar como en la siguiente imagen:
Los dos pines al lado del conector negro no son necesarios.
Esta tarjeta controladora tiene 2 modos de operación, utilizaremos el modo de
funcionamiento como puente H, para más detalles del otro modo de operación favor de leer
sus características en: PHASE/ENABLE mode.
Para establecer el modo de funcionamiento como puente H es necesario quitar una
conexión cortando una pista que une dos orificios en el reverso de la tarjeta. Puede usar un
objeto filoso como una navaja para raspar la pista hasta quitarla y no haya continuidad entre
los orificios.
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
5
Paso 3 Alimentación del Robot
Para suministrar voltaje y corriente suficiente al robot se usarán dos fuentes:
a) La batería de 9V que alimentará a la tarjeta Arduino.
b) Las baterías AA que alimentarán a los motores. Los motores se pueden alimentar ya sea
con 2 o con 4 baterías AA dependiendo qué tan rápido uno desee se desplace el robot. Para
algunas aplicaciones el usar 4 pilas el robot es muy rápido.
Para encender y apagar el robot se usará un micro switch deslizable el cual se debe
soldar en el cable rojo del clip de la pila de 9V. Para conectar la alimentación de 9V a la tarjeta
Arduino se usará un conector de barril macho.
Lo que se hará es soldar el switch con el broche y hacer las conexiones con el conector
de barril macho yal y como se muestran en las figuras siguientes.
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
6
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
7
Paso 4 Conexiones entre los elementos.
Primero se pondrá El Motor Driver encima de la Arduino, teniendo en cuenta que debe
de ocupar las terminales de la 6 a las 10 y Vcc y GND.
Luego se colocarán velcros en el Arduino para poder fijarla de manera que se pueda
quitar fácilmente y se conectaran las terminales del Controlador de motores según
corresponda. Los primeros dos conectores indicados por la tarjeta son alimentación, se
tomarán los dos cables de las baterías AA, y las otras 4 terminales se conectaran con los
motores, quedando algo como se muestra en la siguiente figura
Aun no se conectara el conector de barril que alimenta a la tarjeta Arduino, Recuerda
que al conectar la Tarjeta a la computadora por medio del su cable correspondiente, este se
energiza, por lo que dos voltaje alimentando la tarjeta podría dañarla.
Hay que recordar nunca tener encendida la tarjeta por medio de la batería de 9v si ya
está conectada por medio del cable hacia la computadora.
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
8
Paso 5 Programación.
Abriremos el Arduino IDE y cargaremos el siguiente programa.
//Robodacta Robot Movimientos Básicos
//Estableciendo Variables y terminales físicas de la tarjeta
int ena=9;// terminal 9 y 7 controlan motor 1
int enb=7;
int enaa=10;// terminal 10 y 8 controlan motor 2
int enbb=8;
// Se definen como salida las terminales 7, 8, 9 y 10
void setup () {
pinMode(ena,OUTPUT);
pinMode(enb,OUTPUT);
pinMode(enaa,OUTPUT);
pinMode(enbb,OUTPUT);}
// Se escribe el programa principal
void loop() {
adelante();
delay(5000); // 5s
derecha();
delay(2500); // 2.5s
atras();
delay(5000); //5s
izquierda();
delay(2500); //2.5s
alto();
delay(5000); //5s
}
// Establecemos subrutinas
// void para controlar cada sentido del robot
void atras(){
digitalWrite (ena, LOW);// estado bajo 0
digitalWrite (enb, HIGH);//estado alto 1
digitalWrite (enaa, LOW);
digitalWrite (enbb, HIGH); }
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
9
void adelante(){
digitalWrite (ena, HIGH);
digitalWrite (enb, LOW);
digitalWrite (enaa, HIGH);
digitalWrite (enbb, LOW);}
void izquierda(){
digitalWrite (ena, HIGH);
digitalWrite (enb, LOW) ;
digitalWrite (enaa,LOW);
digitalWrite (enbb,HIGH);}
void derecha (){
digitalWrite (ena,LOW);
digitalWrite (enb,HIGH);
digitalWrite (enaa, HIGH);
digitalWrite (enbb,LOW); }
void alto () {
digitalWrite (ena,LOW);
digitalWrite (enb,LOW);
digitalWrite (enaa, LOW);
digitalWrite (enbb,LOW); }
Puedes descargar el programa desde aquí programaKitBásico
El Programa es sencillo, en la parte superior esta la declaración de variables donde se
indica también que número de pin se estará utilizando.
En Void setup, configuramos esos pines como salida.
En Void loop, se escribe el programa principal, donde se ejecutan las subrutinas, mismas que
son declaradas en la parte de abajo.
Normalmente se utilizan subrutinas para tener un orden en el código. Y no tener que
escribirlo repetidamente, ahorrar espacio en la memoria y tener un código más limpio.
Para elegir los movimientos del robot, se toma en cuenta la siguiente tabla de verdad,
en donde se muestran 5 movimientos básicos: adelante, atrás, derecha, izquierda y alto.
Estos 0 y 1 lógicos estarán entrando al controlador de motores para que el pueda saber qué
tipo de movimiento hacer.
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
10
entrada
motor 1
0
1
0
1
0
1A entrada
motor 1
1
0
1
0
0
1B entrada
motor 2
1
0
0
1
0
2A entrada
motor 2
0
1
1
0
0
2B acción
realizar
izquierda
derecha
adelante
atrás
alto
a
Paso 6 Poniéndolo en Marcha
Ya que se tenga el código de Arduino instalado en el robot y las conexiones hacia el
controlador, conectaremos el conector de barril y la batería de 9v para alimentar La Arduino.
Al final tendremos algo como esto
En la siguiente liga podrás observar cómo debe de estar funcionando
https://youtu.be/vRTB5ynDVos
KIT BÁSICO ROBODACTA- WWW.ROBODACTA.MX
11