Fundamentos de Robótica

Contenido General

1. Introducción a la robótica

2. Morfología del robot

3. Diseño y prototipo de un robot

4. Sensores

5. Mecánica del robot

6. Motores

7. Poder

8. Programando el robot

Diseño y Prototipo

Existen varias alternativas para construir un circuito, pero para robots móviles pequeños, es importante usar una tecnología que sea ligera y compacta, además de flexible para aceptar cambios.

Hay algunas opciones para hacer prototipos:

Proto boards (Breadboards ).Wire Wrap.Scotchflex.Speedwire.Tarjetas de circuito impreso (Printed circuit boards o PCB).

Diseño y Prototipo

Breadboards (Protos).Comúnmente usado para probar nuevos diseños.

Ventajas:Baratas.Fácil modificación.Depuración simple

Diseño y Prototipo

Breadboards (Protos).

Desventajas:Baja densidad.Corriente de fuga entre filas.Conexiones intermitentes.

Diseño y Prototipo

Wire Wrap.

La tarjeta final es gruesa debido al largo de los pines.Es una tecnología punto a punto. Cada cable debe ser cortado para poder insertarlo en la pistola.Dificultades para realizar cambios. Se deben quitar todos los cables que se encuentren sobre el que se desea cambiar.

Diseño y Prototipo

Los sockets van por encima de la tarjeta perforada y los plugs por debajo. El cableado es muy sencillo, pues sólo se necesita poner un cable un plug y luego usar la herramienta para empujarlo entre los dos dientes.

Scotchflex.Tiene tres componentes principales:

• Bases (Sockets).• Tiras de conectores (plugs).• Herramienta para cablear.Además se necesita la tarjeta perforada para montar las bases.

Desventajas:•No hay sockets para todos los chips.•Los contactos se desgastan con el uso.•Componentes discretos deben soldarse

Diseño y Prototipo

Los pines se “adhieren” individualmente por debajo de la tarjeta perforada. Es más trabajoso que Scotchflex pero sus ventajas superan las desventajas.

Speedwire. Tiene dos componentes principales:

• Pines Speedwire.• Herramienta para cablear.Además se necesita la tarjeta perforada para montar los pines.

Ventajas:•Disposición arbitraria de los pines.•Componentes discretos se insertan directamente.

Diseño y PrototipoScotchflex vs. Speedwire

Diseño y Prototipo

Tarjetas de circuito impreso (Printed circuit boards o PCB).

Fabricación caseraSoluciones a pedido.

Diseño y Prototipo

Tarjetas de circuito impreso (Printed circuit boards o PCB).

Fabricación caseraPocas compañías ofrecen soluciones parciales para realizar PCB de forma casera:T-Tech hace máquinas de ruteo (mecánicas) de tarjetas impresas. Direct Imaging ofrece una máquina que imprime tinta conductora en un material flexible para fabricar PCB´s con multicapas.

Otra alternativa es usar el método “hágalo usted mismo” Para esto se debe transferir el circuito deseado a una placa de cobre y remover todo lo que no pertenece al circuito mediante un químico.

Links:http://www.mecatronica.es/modules.php?name=circuitos-impresos

Diseño y Prototipo

Tarjetas de circuito impreso (Printed circuit boards o PCB).

Soluciones a pedidos.Hacer el esquemático en algún programa tipo CAD. (Protel)Especificar la posición de los componentes y agujeros de montaje en la tarjeta.Interconectar todos los componentes (routing).Convertir el diseño de un formato interno a un formato estándar especificado por el fabricante (Gerber).Finalmente enviar el email.

Diseño y Prototipo

Conectores.

Tiras de terminales tipo plugs.Tiras de terminales tipo sockets.

Es una buena práctica poner “nombres” a todos los conectores que haga, para evitar equivocaciones al colocar los conectores:La estrategia es recortar el pin del terminal no usado y poner una gota de suelda en el socket.

Diseño y Prototipo

Cual es la mejor alternativa ?

Breadboards (Protos).Wire Wrap.Scotchflex.Speedwire.PCB.

Diseño y Prototipo

Depuración

Como se pueden evitar errores?

?

Diseño y PrototipoDepuración

• Etiquetar la tarjeta con los nombres de los chips y marcar la posición del pin 1. Hacer una copia del diagrama del circuito y resaltar cada señal con marcador después de añadir un cable. Usar cables de diferentes colores (definir colores para el voltaje fuente y tierra). Chequear si hay algún cortocircuito (antes de insertar cualquier chip). Chequear fuente de poder. “Divide y conquistarás”. Piense en los conectores!

Diseño y PrototipoSoldadura

•Soldador de tipo lápiz de baja potencia + soporte•Estaño•Pasta de soldadura

1. Asegurarse de que las zonas a soldar están bien limpias, sin grasa ni suciedad.

2.2. Limpiar la punta del soldador de vez en cuando

3. Acercar los elementos a unir hasta que se toquen y aplicar el soldador a las partes a soldar, de forma que se calienten ambas partes

4. Sin quitar el soldador, aplicar el estaño a la zona de la soldadura

5. Retirar el hilo de estaño y luego el soldador

Links:http://www.profesormolina.com.ar/electronica/soldadura/soldadura.htm

Soldar una hilera de leds.

Mini - Práctica