informeproyectos2terminado-141227160107-conversion-gate01.pdf

UNIVERSIDAD ANDINA NSTOR CCERES

VELSQUEZ

FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

INGENIERIA ELECTRONICA Y

TELECOMUNICACIONES

PROYECTOS II

DISEO Y CONSTRUCCION DE UN ROBOT

HEXPODO

Integrantes:

- Wilmar Percy Yampara Lpez

- Adolfo William Humpire Chalco

2014

AGRADECIMIENTOS:

A mis Padres por su apoyo

Moral y econmico.

INTRODUCCION:

Se ha llevado a cabo el diseo y construccin de un robot mvil articulado con

patas controlado por ordenador. Se parti de un objetivo primordial: realizar el

diseo de un robot experimental con presupuesto y complejidad reducidos. El

prototipo construido, denominado Merlini, cumple este objetivo y sirve de

precedente para futuras investigaciones en este campo.

Merlini es el primer robot de este tipo construido en esta Universidad, aunque

existen antecedentes en otras Universidades y Departamentos de Investigacin,

tanto Dentro como fuera de nuestro pas.

No se parti de ningn trabajo previo, salvo la documentacin citada en la

bibliografa, disendose todos los sistemas mecnicos, electrnicos e

informticos que se consideraron necesarios. Se experiment con diversas

estructuras mecnicas, servomecanismos de posicionamiento, electrnica de

generacin de seales. Finalmente, se implant e integr todo ello, logrando un

sistema completo y preparado para futuras extensiones

OBJETIVOS Y JUSTIFICACION DEL PROYECTO:

El principal objetivo de este proyecto es el diseo y construccin de un robot mvil

con patas, con presupuesto y complejidad reducidos.

Este objetivo plantea esfuerzos de investigacin en los siguientes campos:

-Diseo de estructuras mecnicas poliarticuladas, capaces de posicionar de

manera eficiente el sistema robot (maximizacin del espacio alcanzable frente a

minimizacin de colisiones entre los elementos).

-Estudio y bsqueda de sistemas mecnicos de servocontrol (minimizacin del

tamao, peso y coste frente a optimizacin del control en el sentido de fuerza

ejercida y reduccin del error).

- Arquitecturas de control (autonoma frente a control remoto).

- Diseo de la electrnica de control y de los interfaces (estructuras

digitales para el mantenimiento de las seales de posicionamiento

y eleccin de dispositivos de entrada/salida para el control desde

el software).

En la implantacin de todos estos sistemas se han encontrado los problemas y

restricciones enumerados a continuacin:

-Limitacin de presupuesto.

-Limitada disponibilidad de materiales y de medios de mecanizacin de los

mismos.

-Escasez de documentacin sobre los dispositivos de servocontrol utilizados, y en

general, sobre los robots de este tipo realizados en otros Lugares.

-Limitacin de tiempo.

-Espacio de trabajo reducido.

En general, estos problemas no se han podido obviar. El resultado final se ha

adaptado a las restricciones expuestas, consiguiendo pese a ello sus objetivos.

Estos objetivos incluyen, aparte del ya mencionado criterio de bajo coste, otros

ms generales:

-Facilidad de reemplazo de componentes.

-Modularidad y reusabilidad del software.

-Sencillez de diseo.

-Preparacin para futuras ampliaciones y/o mejoras.

ANTECEDENTES:

La documentacin existente en el campo de los robots mviles con patas es

relativamente escasa, y se limita al desarrollo de sistemas dirigidos a objetivos

muy concretos. Por ello, durante la realizacin de este proyecto se pusieron en

marcha ideas, que si no son nuevas en el campo de la computacin y la robtica,

si lo son aplicadas a este tipo de robots. Tambin es a causa de esto por lo que el

diseo tuvo una gran componente de invencin y experimentacin, apartndose

en muchos casos de lo ya aplicado en este campo.

Existen varias formas de clasificar robots. Desde un primer punto de vista,

podemos dividir stos en Experimentales y aplicados La primera categora incluye

aquellos robots de propsito general diseados para realizar un conjunto bastante

amplio de experiencias, es decir, aquellos pensados con un estricto enfoque de

investigacin. La segunda categora abarca los robots construidos con algn

propsito especfico (industrial, de exploracin, etc...). En esta clasificacin Merlini

entrara en el primer grupo, debido a que su construccin persigue la creacin de

una lnea de investigacin en principio slo limitada por la estructura fsica del

robot, estando abierta a cualquier tipo de experiencias que se adapten a esta

restriccin.

Desde otro punto de vista, se pueden encontrar robots mviles o estticos. Los

robots industriales son fundamentalmente estticos, es decir, incapaces de

desplazarse libremente por un entorno no limitado. Merlini es un robot mvil, por lo

que a partir de ahora la clasificacin se centrar en este tipo de dispositivos.

Dentro de los robots mviles, se encuentra una primera divisin en robots

autnomos y no autnomos. Los primeros portan todo el software y hardware de

control sobre la estructura mecnica. Esto les da un rango de alcance limitado

nicamente por la duracin de las fuentes de alimentacin que utilicen, pero

encarece y produce una mayor complejidad en el sistema. Merlini es un robot no

autnomo. Es gobernado por un ordenador externo al que se comunica a travs

de un Arduino Uno y Mdulos de RF.

Desde un segundo punto de vista, los robots mviles pueden clasificarse

atendiendo al medio de locomocin que utilicen. Los robots con patas permiten

desplazamientos ms eficientes sobre terrenos de cualquier tipo (rugosos, con

obstculos o desniveles,...), adems de ofrecer un control de estabilidad ms

completo y requerir menor potencia. Los robots con otro tipo de locomocin

(ruedas, orugas, ...) simplifican el posicionamiento y los clculos necesarios para

el mismo.

Existen diversos sistemas con patas desarrollados por Universidades u otras

entidades en los aos precedentes. A continuacin se comentan las

caractersticas ms notables de algunos de ellos.

ROBOTS DE UNA PATA: El ejemplo ms representativo es un robot desarrollado

por el Instituto de Robtica y el Departamento de Informtica de la Universidad

americana Carnegie-Mellon. Este dispositivo salta sobre su nica extremidad,

buscando continuamente la estabilidad dinmica, ya que la esttica es imposible

en general sobre menos de cuatro patas. Supone un gran esfuerzo en el

desarrollo del sistema de control.

ROBOTS BIPEDOS: Los robots de la serie VIPER,(diseados en la Universidad

de Tokyo, pueden caminar lateralmente, avanzar y retroceder, simulando ms o

menos aproximadamente el modo de andar humano.

ROBOTS CUADRUPEDOS: Este tipo tiene ms representantes fuera de nuestro

pas. En el Instituto Tecnolgico de Tokyo fue construido un vehculo de cuatro

patas dotado de sensores tctiles y detector de posturas. Cada pata tiene 3

grados de libertad. El control se realiza desde un microordenador que asegura la

existencia de un tringulo de apoyo sobre 3 de las patas continuamente.

ROBOTS HEXAPODOS: En la Universidad Estatal de Ohio ha sido desarrollado

un robot con 6 patas que permite al operador tomar decisiones estratgicas,

independientemente del posicionado particular de cada extremidad. Est basado

en un sistema de control consistente en 13 computadores de a bordo Intel 86/30.

En el Instituto de Robtica de la Carnegie-Mellon (EEUU) ha sido desarrollado el

AMBLER, un robot hexpodo dirigido por programas especficamente diseados

para optimizar el movimiento de avance sobre terrenos abruptos.

DISEO PRELIMINAR

En este captulo se detalla el diseo que se llev a cabo previamente a la

construccin de Merlini. En el mismo se exponen los problemas encontrados en la

eleccin de la configuracin mecnica y electrnica del robot, y las soluciones a

las que dieron lugar.

CONFIGURACION Y DISTRIBUCION DE LAS PATAS:

Existen varias configuraciones posibles para un robot con patas:

-Aquellas que contemplan menos de cuatro patas presentan problemas ms

propios de la Ingeniera de Control que de la Computacin. Dentro de los robots

de ms de tres patas, los que nos interesan adoptan la forma de cuadrpedos o

hexpodos.

-Los robots cuadrpedos y hexpodos permiten un mayor desarrollo de los

aspectos de planificacin del movimiento. En ellos los problemas derivados de la

estabilidad estn relativamente simplificados o son susceptibles de simplificacin,

con lo que el diseo del hardware de control se hace ms sencillo. Esto aade

cierta complejidad al software, pero esa es la orientacin que se pretenda dar al

proyecto.

-No hay ninguna ventaja en usar una configuracin pentagonal (en todo caso

puede presentar inconvenientes debido a la ms compleja simetra).

-Robots de ms de seis patas slo son tiles en campos mucho ms especficos,

adems de presentar un mayor coste.

Un concepto importante a la hora de elegir el nmero de patas del robot es el de

estabilidad esttica. Este trmino se refiere a la capacidad del robot para

permanecer estable (sin caerse) cuando no est en movimiento. Es ms fcil

mantener la estabilidad esttica en un robot hexpodo que en uno cuadrpedo por

un motivo muy sencillo: hay ms patas libres para reposicionar el cuerpo del robot

mientras ste se apoya en tres de ellas. En un robot cuadrpedo, sin embargo,

estamos obligados a utilizar un algoritmo de avance en el que las patas vayan

alternndose, puesto que slo una est disponible una vez apoyado el robot en las

otras tres.

Por todos estos motivos, se escogi la configuracin hexpoda.

ESTRUCTURA DE PATAS:

Para posicionar completamente el extremo de una pata hacen falta seis grados de libertad: tres para especificar la posicin y tres para especificar la orientacin. Sin embargo, puesto que el extremo de la pata se considerar puntual, no har falta especificar su orientacin. Por consiguiente, son necesarios solamente tres grados de libertad.

ARQUITECTURA DE CONTROL:

Arduino/RF

MARCO TEORICO:

ARDUINO:

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un

microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseada para facilitar el uso de la

electrnica en proyectos multidisciplinares.

El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos

de entrada/salida. Los microcontroladores ms usados son el Atmega168,

Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el

desarrollo de mltiples diseos. Por otro lado el software consiste en un entorno

de desarrollo que implementa el lenguaje de programacin Processing/Wiring y el

cargador de arranque que es ejecutado en la placa.

Desde octubre de 2012, Arduino se usa tambin con microcontroladoras CortexM3

de ARM de 32 bits, que coexistirn con las ms limitadas, pero tambin

econmicas AVR de 8 bits. ARM y AVR no son plataformas compatibles a nivel

binario, pero se pueden programar con el mismo IDE de Arduino y hacerse

programas que compilen sin cambios en las dos plataformas. Eso s, las

microcontroladoras CortexM3 usan 3,3V, a diferencia de la mayora de las placas

con AVR que generalmente usan 5V. Sin embargo ya anteriormente se lanzaron

placas Arduino con Atmel AVR a 3,3V como la Arduino Fio y existen compatibles

de Arduino Nano y Pro como Meduino en que se puede conmutar el voltaje.

Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos autnomos o puede

ser conectado a software tal como Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure

Data). Las placas se pueden montar a mano o adquirirse. El entorno de desarrollo

integradolibre se puede descargar gratuitamente.

Arduino puede tomar informacin del entorno a travs de sus entradas analgicas

y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador

en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programacin Arduino

(basado en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en Processing). Los

proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un

computador.

http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware_librehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_impresohttp://es.wikipedia.org/wiki/Microcontroladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Entorno_de_desarrollohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardwarehttp://es.wikipedia.org/wiki/AVRhttp://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salidahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmega168&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Atmega328http://es.wikipedia.org/wiki/Atmega1280http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ATmega8&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Processinghttp://es.wikipedia.org/wiki/Cargador_de_arranquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Flash_Professionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Processinghttp://es.wikipedia.org/wiki/Max/MSPhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pure_Datahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pure_Datahttp://es.wikipedia.org/wiki/Entorno_de_desarrollo_integradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Entorno_de_desarrollo_integrado

El proyecto Arduino recibi una mencin honorfica en la categora de

Comunidades Digital en el Prix Ars Electrnica de 2006

MODULOS RF:

Un radiotransmisor es un dispositivo electrnico que, mediante una antena, irradia ondas

electromagnticas que contienen (o pueden contener) informacin, como ocurre en el caso de las

seales de radio, televisin, telefona mvil o cualquier otro tipo de radiocomunicacin.

Transmisor en el rea de comunicaciones es el origen de una sesin de comunicacin. Un

transmisor es un equipo que emite una seal, cdigo o mensaje a travs de un medio. Para lograr

una sesin de comunicacin se requiere: un transmisor, un medio y un receptor. En el ejemplo de

una conversacin telefnica cuando Juan llama a Mara, Juan es el transmisor, Mara es el

receptor, y el medio es la lnea telefnica.

El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte fsico de la

comunicacin son ondas electromagnticas. El transmisor tiene como funcin codificar seales

pticas, mecnicas o elctricas, amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnticas a travs

de una antena. La codificacin elegida se llama modulacin. Ejemplos de modulacin son: la

amplitud modulada o la frecuencia modulada.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Prix_Ars_Electr%C3%B3nica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Antenahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radio_(medio_de_comunicaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Telefon%C3%ADa_m%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiocomunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_comunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Comunicaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1alhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Receptorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Antenahttp://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_(telecomunicaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Amplitud_moduladahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_modulada

SERVOMOTORES:

Un servomotor (tambin llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua

que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posicin dentro de su rango de operacin, y

mantenerse estable en dicha posicin.

Un servomotor es un motor elctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como en

posicin.

Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que, si bien ya

no tiene la capacidad de control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que

caracteriza a estos dispositivos.

Los servomotores hacen uso de la modulacin por ancho de pulsos (PWM) para controlar la

direccin o posicin de los motores de corriente continua. La mayora trabaja en la frecuencia de

los cincuenta hercios, as las seales PWM tendrn un periodo de veinte milisegundos. La

electrnica dentro del servomotor responder al ancho de la seal modulada. Si los circuitos

dentro del servomotor reciben una seal de entre 0,5 a 1,4 milisegundos, ste se mover en

sentido horario; entre 1,6 a 2 milisegundos mover el servomotor en sentido antihorario; 1,5

milisegundos representa un estado neutro para los servomotores estndares

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_ancho_de_pulsoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Herciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Milisegundo

RASPBERRY PI:

Raspberry Pi es un ordenador de placa reducida o (placa nica) (SBC) de bajo coste, desarrollado

en Reino Unido por la Fundacin Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseanza de

ciencias de la computacin en las escuelas.

El diseo incluye un System-on-a-chip Broadcom BCM2835, que contiene un procesador central

(CPU) ARM1176JZF-S a 700 MHz (el firmware incluye unos modos Turbo para que el usuario

pueda hacerle overclock de hasta 1 GHz sin perder la garanta), un procesador grfico (GPU)

VideoCore IV, y 512 MiB de memoria RAM (aunque originalmente al ser lanzado eran 256 MiB). El

diseo no incluye un disco duro ni unidad de estado slido, ya que usa una tarjeta SD para el

almacenamiento permanente; tampoco incluye fuente de alimentacin ni carcasa. El 29 de febrero

de 2012 la fundacin empez a aceptar rdenes de compra del modelo B, y el 4 de febrero de

2013 del modelo A.

La fundacin da soporte para las descargas de las distribuciones para arquitectura ARM, Raspbian

(derivada de Debian), RISC OS 5, Arch Linux ARM (derivado de Arch Linux) y Pidora (derivado de

Fedora); y promueve principalmente el aprendizaje dellenguaje de programacin Python . Otros

lenguajes tambin soportados son Tiny BASIC C, Perl y Ruby.

http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_de_la_computaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/System_on_a_chiphttp://es.wikipedia.org/wiki/Broadcomhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_ARMhttp://es.wikipedia.org/wiki/MHzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_procesamiento_gr%C3%A1ficohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VideoCore&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/MiBhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_RAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_estado_s%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_SDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_alimentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Raspbianhttp://es.wikipedia.org/wiki/Debianhttp://es.wikipedia.org/wiki/RISC_OShttp://es.wikipedia.org/wiki/Arch_Linuxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fedora_(distribuci%C3%B3n_Linux)http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pythonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tiny_BASIChttp://es.wikipedia.org/wiki/C_(lenguaje_de_programaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Perl

CARACTERISTICAS:

En enero de 2012, encuestas hechas en el Reino Unido acerca de la penetracin en las aulas de

Raspberry Pi concluyeron que por cada placa que haba en un colegio pblico, haba cinco en

colegios privados. Por ello se espera que en un futuro empresas patrocinen la adquisicin de

placas en colegios pblicos

El CEO de Premier Farnell declar que el gobierno de un pas de medio oriente expres inters en

proveer una placa a cada chica estudiante, con el objetivo de mejorar sus expectativas de empleo

en el futuro-

A finales de enero de 2013, se dio a conocer que Google, junto con la ayuda de otros 6 socios,

repartira 15.000 placas entre estudiantes del Reino Unido que mostraran motivacin por las

ciencias de la computacin.

http://es.wikipedia.org/wiki/Colegio_p%C3%BAblicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Medio_oriente

Software de Desarrollo de Sistemas NI LabVIEW:

El software LabVIEW es ideal para cualquier sistema de medidas y control y el

corazn de la plataforma de diseo de NI. Al integrar todas las herramientas que

los ingenieros y cientficos necesitan para construir una amplia variedad de

aplicaciones en mucho menos tiempo, NI LabVIEW es un entorno de desarrollo

para resolver problemas, productividad acelerada y constante innovacin.

LabVIEW es una plataforma de programacin grfica que ayuda a ingenieros a

escalar desde el diseo hasta pruebas y desde sistemas pequeos hasta grandes

sistemas. Ofrece integracin sin precedentes con software legado existente, IP y

hardware al aprovechar las ltimas tecnologas de cmputo. LabVIEW ofrece

herramientas para resolver los problemas de hoy en da y la capacidad para la

futura innovacin, ms rpido y de manera ms eficiente.

El software de diseo de sistemas NI LabVIEW est en el centro de la plataforma

de National Instruments. Al proporcionar extensas herramientas que usted

necesita para construir cualquier aplicacin de medida o control en mucho menos

tiempo, NI LabVIEW es el entorno de desarrollo ideal para la innovacin,

descubrimiento y resultados acelerados. Combine la potencia del software

LabVIEW con hardware modular y reconfigurable para resolver la creciente

complejidad involucrada de proporcionar sistemas de medida y control a tiempo y

dentro del presupuesto

DIAGRAMA EJEMPLO DE LABVIEW:

Cmara Web LOGITECHC170:

Una cmara web o cmara de red1 (en ingls: webcam) es una pequea cmara

digital conectada a una computadora la cual puede capturar imgenes y

transmitirlas a travs de Internet, ya sea a una pgina web o a otra u otras

computadoras de forma privada.

Las cmaras web necesitan una computadora para transmitir las imgenes. Sin

embargo, existen otras cmaras autnomas que tan slo necesitan un punto de

acceso a la red informtica, bien sea ethernet o inalmbrico. Para diferenciarlas de

las cmaras web se las denominacmaras de red.

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_web#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Internethttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1gina_webhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ethernethttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_inal%C3%A1mbricahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_de_red

Tambin son muy utilizadas en mensajera instantnea y chat como en Windows

Live Messenger,Yahoo! Messenger, Ekiga, Skype etc. En el caso del MSN

Messenger aparece un icono indicando que la otra persona tiene cmara web. Por

lo general puede transmitir imgenes en vivo, pero tambin puede capturar

imgenes o pequeos videos (dependiendo del programa de la cmara web) que

pueden ser grabados y transmitidos por Internet. Este se clasifica como dispositivo

de entrada, ya que por medio de l podemos transmitir imgenes hacia la

computadora.

En astronoma amateur las cmaras web de cierta calidad pueden ser utilizadas

para registrar tomas planetarias, lunares y hasta hacer algunos estudios

astromtricos de estrellas binarias. Ciertas modificaciones pueden lograr

exposiciones prolongadas que permiten obtener imgenes de objetos tenues de

cielo profundo como galaxias, nebulosas, etc.

Gracias a la instalacin Plug and play, la calidad de vdeo VGA y el micrfono

integrado, esta cmara web es la manera ms sencilla de iniciar videoconferencias

y enviar bonitas fotografas de alta resolucin

http://es.wikipedia.org/wiki/Mensajer%C3%ADa_instant%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chathttp://es.wikipedia.org/wiki/Windows_Live_Messengerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Windows_Live_Messengerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Yahoo!_Messengerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ekigahttp://es.wikipedia.org/wiki/Skypehttp://es.wikipedia.org/wiki/Astronom%C3%ADa

METODOS Y PROCEDIMIENTOS:

Instalacin del Sistema Operativo en la Raspberry Pi:

Raspbian es una distribucin (por supuesto libre) basada en Debian optimizada

para correr sobre el hardware de la Raspberry Pi.

A modo de ejemplo, se instalara Raspbian utilizando una tarjeta de memoria SD.

En mi sistema la tarjeta de memoria es detectada como el dispositivo /dev/sdc.

Se observa que la tarjeta no posee tabla de particiones:

A continuacin descargamos la ltima versin de Raspbian desde el siguiente

enlace:

http://downloads.raspberrypi.org/raspbian_latest

Encendemos la Raspberry, como no posee botn de encendido slo se debe

conectar la alimentacin en el puerto Micro USB:

http://downloads.raspberrypi.org/raspbian_latest

Luego del proceso de inicio del sistema se abre la herramienta raspi-config, la cual se utiliza

para configurar Raspbian.

Expansin del sistema de archivos

La imagen est preparada para utilizar cualquier dispositivo de al menos 4Gb. El primer paso

consiste en expandir el filesystem para que ocupe toda la capacidad de la tarjeta SD:

Luego de seleccionar "Expand Filesystem" el proceso de expansin se realizar en el siguiente

reinicio (boot):

Configuracin de la interfaz ethernet

Una vez reiniciado podemos ver el bonito escritorio LXDE:

El ltimo paso es configurar la interfaz ethernet eth0:

http://www.lxde.org/

Como usuario root (sudo su) editar el archivo /etc/network/interfaces:

Guardar y cerrar el archivo. En el siguiente reinicio, levanta la direccin IP configurada:

INSTALACION DE WEBCAM:

Aplicacin para visualizar la imagen a travs de un navegador: mjpg-streamer-code-181

Putty para conectarnos a la raspberry.

Una vez conectada la cmara ejecutamos lsusb para comprobar que nos la reconoce el

sistema.

-lsusb

Debera aparecer algo asi:

Bus 001 Device 004: ID 046d:0804 Logitech, Inc. Webcam C250

Actualizamos y instalamos librerias necerias

sudo apt-get update

sudo apt-get install libjpeg8-dev imagemagick subversion

Descomprimimos la aplicacin streamer descargada y compilamos

cd mjpg-streamer/mjpg-streamer

make

Lanzamos la aplicacin

./mjpg\_streamer -i "./input\_uvc.so -y -n " -o "./output_http.so -n -w ./www" &

Y nos debera mostrar las configuraciones predeterminadas

MJPG Streamer Version: svn rev: 3:172

i: Using V4L2 device.: /dev/video0 i: Desired Resolution: 640 x 480

i: Frames Per Second.: 5

i: Format............: YUV

i: JPEG Quality......: 80

o: www-folder-path...: ./www/

o: HTTP TCP port.....: 808

0 o: username:password.: disabled

o: commands..........: disabled

http://sistemas01.com/wp-content/uploads/2013/07/mjpg-streamer-code-181.zip

Finalmente desde un navegador abrimos

http://ip_del_raspberry:8080

ESTRUCTURA DE ACRILICO:

Primero se empez Realizando las estructuras en acrlico tomando en cuenta el

tamao de los servomotores.

http://ip_del_raspberry:8080/

Seguidamente se empez a armar las piezas con los Servomotores.

Finalmente Quedando de esta Forma.

PROGRAMACION:

Posteriormente se Realiz la programacin para el control del robot hexpodo. La

programacin se realiz en Procesing que es el lenguaje del Arduino.

TRANSMISOR

Diagrama de Flujo:

P = 5 ENVIAR C = A

P = 6 ENVIAR C = D

P = 7 ENVIAR C = F

P = 8 ENVIAR C = H

ENVIAR C = J

INICIO

PROGRAMA:

#include

int boton = 5;

int boton2 = 6;

int boton3 = 7;

int boton4 = 8;

char *msg = "";

int ab = 0;

int eb = 0;

int ib = 0;

int ob = 0;

void setup(){

vw_setup(7000);

pinMode(boton, INPUT);

pinMode(boton2, INPUT);



}

void loop () {

ab = digitalRead(boton);

if ( ab == HIGH) {

msg = "A";

vw_send((uint8_t *)msg, strlen(msg));

}

else {

msg = "B";


} // y lo enviamos

eb = digitalRead(boton2);

if( eb == HIGH){

msg = "C";


}

else {

msg = "D";


}

ib = digitalRead(boton3);

if ( ib == HIGH) {

msg = "E";


}

else {

msg = "F";


}

ob = digitalRead(boton4);

if ( ob == HIGH) {

msg = "G";


}

else {

msg = "H";


}

}

RECEPTOR:

Diagrama de Flujo:

INICIO

C = A PIN6 = 1

P = C PIN7 = 1

P = E PIN8 = 1

P = G PIN9 = 1

PIN 6, 7, 8, 9 = 0

PROGRAMA:

#include

int led = 6;

int led2 = 7;

int led3 = 8;

int led4 = 9;

void setup() {

vw_setup(7000);

vw_rx_start();

pinMode(led, OUTPUT);

pinMode(led2, OUTPUT);



}

void loop(){

uint8_t msg[VW_MAX_MESSAGE_LEN];

uint8_t len = VW_MAX_MESSAGE_LEN;

if (vw_get_message(msg, &len)){

if ( msg[0] == 'A') {

digitalWrite(led, HIGH);

delay (100);

}

if (msg[0] == 'B'){

digitalWrite(led, LOW);

delay(100);

}

if ( msg[0] == 'C') {

digitalWrite(led2, HIGH);

delay (100);

}

if (msg[0] == 'D'){

digitalWrite(led2, LOW);

delay(100);

}

if ( msg[0] == 'E') {


delay (100);

}

if (msg[0] == 'F'){


delay(100);

}

if ( msg[0] == 'G') {


delay (100);

}

if (msg[0] == 'H'){


delay(100);

}

}

CONTROLADOR DE SERVOS (ARDUINO MEGA):

Diagrama de Flujo:

INICIO

PIN6

= 1 AVANZAR

PIN7

= 1 RETROCEDER

PIN8

= 1 DERECHA

PIN9

= 1 IZQUIERDA

PIN 6, 7, 8, 9 = 0

PROGRAMA:

#include

int pin2 = 2;

int pin3 = 3;

int pin4 = 4;

int pin5 = 5;

int pin6 = 6;

int pin7 = 7;

int pin8 = 8;

int pin9 = 9;

int valor6 = 0;

int valor7 = 0;

int valor8 = 0;

int valor9 = 0;

Servo servo20;

Servo servo21;

Servo servo22;

Servo servo24;

Servo servo26;

Servo servo28;

Servo servo30;

Servo servo32;

Servo servo34;

Servo servo36;

Servo servo38;

Servo servo40;

Servo servo42;

Servo servo44;

Servo servo46;

Servo servo48;

Servo servo50;

Servo servo52;

void setup() {

pinMode(pin2, OUTPUT);




pinMode(pin6, INPUT);




servo20.attach(20);

servo21.attach(21);

servo22.attach(22);

servo24.attach(24);

servo26.attach(26);

servo28.attach(28);

servo30.attach(30);

servo32.attach(32);

servo34.attach(34);

servo36.attach(36);

servo38.attach(38);

servo40.attach(40);

servo42.attach(42);

servo44.attach(44);

servo46.attach(46);

servo48.attach(48);

servo50.attach(50);

servo52.attach(52);

servo52.write(90);

servo40.write(90);

servo26.write(90);

servo20.write(90);

servo21.write(90);

servo22.write(90);

servo24.write(90);

servo28.write(90);

servo30.write(90);

servo32.write(90);

servo34.write(90);

servo36.write(90);

servo38.write(90);

servo42.write(90);

servo44.write(90);

servo46.write(90);

servo48.write(90);

servo50.write(90);

}

void loop(){

valor6 = digitalRead(pin6); //Adelante

if (valor6 == HIGH) {

digitalWrite(pin2, HIGH);

digitalWrite(pin3, LOW);



servo52.write(95);

servo50.write(110);

servo48.write(100);

servo40.write(95);

servo38.write(110);

servo36.write(100);

servo26.write(85);

servo28.write(70);

servo24.write(80);

servo22.write(90);

servo34.write(90);

servo46.write(90);

delay(250);

servo50.write(90);

servo48.write(90);

servo38.write(90);

servo36.write(90);

servo28.write(90);

servo24.write(90);

servo22.write(95);

servo34.write(95);

servo46.write(85);

delay(250);

servo22.write(85);

servo21.write(70);

servo20.write(80);

servo34.write(85);

servo32.write(70);

servo30.write(80);

servo46.write(95);

servo44.write(110);

servo42.write(100);

servo52.write(90);

servo40.write(90);

servo26.write(90);

delay(250);

servo20.write(90);

servo21.write(90);

servo30.write(90);

servo32.write(90);

servo44.write(90);

servo42.write(90);

servo52.write(85);

servo40.write(85);

servo26.write(95);

delay(250);

}

else {





}

valor7 = digitalRead(pin7); //Atras

if (valor7 == HIGH){





servo52.write(85);

servo50.write(110);

servo48.write(100);

servo40.write(85);

servo38.write(110);

servo36.write(100);

servo26.write(95);

servo28.write(70);

servo24.write(80);

servo22.write(90);

servo34.write(90);

servo46.write(90);

delay(250);

servo50.write(90);

servo48.write(90);

servo38.write(90);

servo36.write(90);

servo28.write(90);

servo24.write(90);

servo22.write(85);

servo34.write(85);

servo46.write(95);

delay(250);

servo22.write(95);

servo21.write(70);

servo20.write(80);

servo34.write(95);

servo32.write(70);

servo30.write(80);

servo46.write(85);

servo44.write(110);

servo42.write(100);

servo52.write(90);

servo40.write(90);

servo26.write(90);

delay(250);

servo20.write(90);

servo21.write(90);

servo30.write(90);

servo32.write(90);

servo44.write(90);

servo42.write(90);

servo52.write(95);

servo40.write(95);

servo26.write(85);

delay(250);

}

else{





}

valor8 = digitalRead(pin8); //Derecha






servo52.write(95);

servo50.write(110);

servo48.write(100);

servo40.write(95);

servo38.write(110);

servo36.write(100);

servo26.write(95);

servo28.write(70);

servo24.write(80);

servo22.write(90);

servo34.write(90);

servo46.write(90);

delay(250);

servo50.write(90);

servo48.write(90);

servo38.write(90);

servo36.write(90);

servo28.write(90);

servo24.write(90);

servo22.write(85);

servo34.write(85);

servo46.write(85);

delay(250);

servo22.write(95);

servo21.write(70);

servo20.write(80);

servo34.write(95);

servo32.write(70);

servo30.write(80);

servo46.write(95);

servo44.write(110);

servo42.write(100);

servo52.write(90);

servo40.write(90);

servo26.write(90);

delay(250);

servo20.write(90);

servo21.write(90);

servo30.write(90);

servo32.write(90);

servo44.write(90);

servo42.write(90);

servo52.write(85);

servo40.write(85);

servo26.write(85);

delay(250);

}

else{





}

valor9 = digitalRead(pin9); //Izquierda






servo52.write(85);

servo50.write(110);

servo48.write(100);

servo40.write(85);

servo38.write(110);

servo36.write(100);

servo26.write(85);

servo28.write(70);

servo24.write(80);

servo22.write(90);

servo34.write(90);

servo46.write(90);

delay(250);

servo50.write(90);

servo48.write(90);

servo38.write(90);

servo36.write(90);

servo28.write(90);

servo24.write(90);

servo22.write(95);

servo34.write(95);

servo46.write(95);

delay(250);

servo22.write(85);

servo21.write(70);

servo20.write(80);

servo34.write(85);

servo32.write(70);

servo30.write(80);

servo46.write(85);

servo44.write(110);

servo42.write(100);

servo52.write(90);

servo40.write(90);

servo26.write(90);

delay(250);

servo20.write(90);

servo21.write(90);

servo30.write(90);

servo32.write(90);

servo44.write(90);

servo42.write(90);

servo52.write(95);

servo40.write(95);

servo26.write(95);

delay(250);

}

else{





}

}

CONCLUSIONES:

Me ha gustado mucho el compendio de acciones llevadas a cabo para la

consecucin del robot. Los objetivos alcanzados han sido la realizacin de:

Streaming en tiempo real Con la Raspberry Pi.

Funcionamiento Correcto de los modulos de RF.

Locomocion del Robot.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

-Diseo e implementacin de un robot mvil hexpodo Alejandor Arango S.

-Desarrollo de Proyecto RPi. TEC Bolivia

-Robot Hexapodo Spidi Rodrigo Garcia.

-Diseo de un Robot Hexapodo Juan Antonio Fernandez Madrigal.

ANEXOS:

informeproyectos2terminado-141227160107-conversion-gate01.pdf

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