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lunes, 21 de noviembre de 2016

ROBOT ZUMO - 4 DISEÑO DE LA PARTE ELECTRONICA

CUARTO PASO diseño de la parte Electrónica 
- Teniendo ya el robot zumo toda la parte mecánica y colocados algunos de los sensores importantes que se utilizaran, procedemos al diseño electrónico. Esta parte es al agrado de cada quien y de la disponibilidad de los materiales que tengamos en nuestro taller, por mi parte yo utilizare:
4 sensores de distancia IR sharp (para detectar al oponente)
2 sensores de linea completos (2 pares de emisor y receptor)
1 giroscopio y/o brujula (aun no me decido)
1 puente H con transistores Mosfet (de por lo menos 10A por cada motor)
2 reles (para el control de baterias, encendido o lo que vea que hace falta)
1 receptor IR (para encender y apagar el sumo con un control de TV)
1 switch (siempre necesario un elemento "fisico" si fallasen los reles y/o el control)
2 modulos de comparadores de voltaje (lm311 o similar)
1 regulador de voltaje de 5v (7805)
1 bateria de 9v
2 baterias de 12v (ya que los motores que consegui son de 24v)
1 arduino nano (para la etapa de control)

y empezemos acá el diagrama que utilizare


------------AÑADIDO-----------


Empezemos con los sensores IR.

Primero observemos la señal de salida del sharp, se puede realizar la lectura analoga directamente con el controlador(arduino), o se puede adaptar esta señal para obtener una señal digital utilizando un comparador. yo me decidí por la segunda opción (la del comparador) que es mas costosa por mayor cantidad de componentes utilizados, pero mas segura desde mi perspectiva.

Segundo se utilizara el diseño observado en la imagen adjunta. con la única diferencia que se utilizaran 2 comparadores cuadruples, como el lm339 observados en el diagrama del post anterior.
Estos 2 módulos de comparación (cuadruples) serán utilizados de la siguiente manera: 2 Amp.Op. para el par de sensores de linea, y 4 amp.op. para los sensores sharp. utilizando 6 comparadores de los 8 disponibles. 2 comparadores estarán libres por si alguno fallare o previniendo alguna contingencia, o talvez si se quisiera colocar un sensor de linea en la parte posterior del robot sumo.

la ventaja de utilizar el circuito mostrado en el adjunto es que se puede "regular" con una resistencia variable la sensibilidad del sensor ademas de poder observar en un led de salida la señal digital, esto servirá para calibrar los sensores cuando sea la competencia(dependiendo del nivel de luz, esta calibración variara). Estando 100% seguros de que los sensores funcionan o si fuera el caso descartar algun sensor si no funcionare como queremos , confiando en nuestros sensores que es la parte mas importante de este tipo de robots.

Robot Zumo - 3 CONSTRUCCIÓN DE MECANISMOS

TERCER PASO Construcción del Sumo 
- Teniendo ya el robot zumo modelado, ahora es el paso mas sencillo pero a la vez moroso. construir la estructura, tenemos que utilizar todos los componentes ya comprados con anterioridad e ir ensamblandolo. Siempre y digo siempre faltaran un tornillo un eje u otra cosa, pero eso es comun ya que no tenemos un taller mecánico completo (algunos pocos si).
del modelo 3d se sacara las medidas y se empezara a construir
la pieza mas importante sera "el piso" de nuestro robot, ya que ahí se ejercera mayor fuerza ya que soportara el choque ademas del peso mismo del robot, por esta razón lo realizo con una plancha gruesa de metal, otro punto importante (que también tiene que soportar mucho) son las paredes interiores, estas debiera hacerlo también de metal grueso, lamentablemente no tengo las herramientas como para hacer cortes precisos y perforaciones simétricas (solo tengo un taladro nomas), por esta razón yo utilizo plástico (del grueso), previniendo el equivocarme en alguna perforación o algún mal corte, pudiendo corregirse en plástico fácilmente.

modelo 3d del piso con medidas


plancha cortada y perforada


modelo 3d de piezas fundamendales


Lo realizado


una vez se tenga las piezas fundamentales del robot se coloca los ejes, se ensabla los engranajes, y se ponen piezas de acuerdo a nuestro modelo 3d


se ensambla pieza a pieza con calma, ya que los engranajes y poleas deben calzar perfectamente








aun falta las ruedas y cortar un eje que es muy largo (el del engranaje intermedio), luego las paredes exteriores y otras superficies que ya las tengo realizadas para ensablarlas posterior a que esta parte de componentes fundamentales este concluido

----------AÑADIDO--------


Como les mencionaba, falle al momento de la perforación del plástico en 1 mm aproximadamente, esto ocasionaba que la correa de un lado del motor este muy tirante(muy tensada) y del otro lado el piñon del engranaje no calzaba con el engranaje de la rueda(neumatico) por estar alejada 1mm aproximadamente, razón por la cual tuve que ampliar los orificios del eje del engranaje y sellarlo con Poxilina (ver imagen). 



De esta manera se consiguio que los engranajes calzen perfectamente ademas que las correas no esten muy tensadas, la reduccion que utilizo es de:

FACTOR DE REDUCCION de las poleas con correa 3,9:1
FACTOR DE RECUCCION del piños y la rueda con engranaje 2,18:1 

teniendo un factor de reducción total de 8.5:1
los neumáticos que utilizo son de diámetro de 3,9 cm
el motor tiene una velocidad a 24v de 5500rpm considerando la reducción los neumáticos tendrán una velocidad de 647rpm aproximadamente.
En un calculo rápido se aprecia que el sumo recorrera 130cm en un segundo, Ademas que tendra una fuerza de empuje de alrededor de 3.2kg por neumatico, no considerando la maxima carga posible que recien la probare en pruebas futuras

De aca en adelante sera neesario el ir pesando el robot para no superar los 3Kg, hasta este instante el robot zumo pesa 1449 g


si observan hay una linea en la pala, esta linea es hasta donde tengo para hacer la cuchilla y desbastar, para esto debo de prestarme una amoladora de algun amigo y/o pariente para realizar esta cuchilla

ROBOT ZUMO - 2 DISEÑO DE MECANISMOS

SEGUNDO PASO Construccion del Sumo- DISEÑO de mecanismo
- Realizar el modelado 3D y/o 2D (como se observa en las fotos), para esto utilizare el software Solid Edge ST6 para realizar este diseño sigo 3 pasos en general
paso1: modelar los componentes por separado (todos los comprados: motores, sensores, etc)
paso2: Diseñar una estructura soporte (paredes) esto coniderando metal o plastico utilizado.
paso3: Unir todos los componentes en un unico modelo para ver espacio utilizado principalmente.

aca el motor modelado


aca el modelo que constuire finalmente


Se pueden apreciar las llantas los sensores IR ademas del motor y la caja reductora con polea y engranaje que se realizara

Robot zumo - 1 COMPRA DE MATERIALES


PRIMER PASO Construccion del Sumo- COMPRA DE MATERIALES
- Conseguir materiales: motores, engranajes , baterias, cajas reductoras, sensores, pisc, arduinos, cortex,giroscopios, ets. toda la parte electrica y mecanica que crean que sera necesaria

En mi caso:
_____________________Parte Mecanica
No tengo a disposición cajas reductoras en mi pais, así que me diseñare una propia con engranajes, poleas y correas que encuentre en las chatarrerias, teniendo en mente siempre una reducción de alrededor de 10:1 si el motor que consiga es de un buen tamaño si el motor es pequeño tendre que realizar mayor reducción.

Plancha metalica de 2mm o + de grosor de tamaño 20cm x 20cm para la base del robot sumo.

Plancha metalica delgada de 0.5m a 2mm de 20x10cm para la pala delantera.

Plastico grueso (6mm a 10mm) para las paredes internas y externas del robot, se lo puede realizar también con metal ganando espacio para mas componentes pero no tengo las suficientes herramientas para trabajar con metal.

Eje de 8mm y eje de 6mm.

2 ruedas (base) con goma o sin goma, las que pueda conseguir en la chatarreria. Si no tiene goma o se quiere aumentar adherencia con otra goma acudiremos a una goma sintetica.

Tornillos, tuercas, pernos, remaches a necesidad. 

_____________________Parte Electrónica (para empezar)
En mi pais no hay tiendas de electrónica que vendan motores DC así que recurriré a alguna chatarreria para comprarme un par de motores DC de un buen tamaño.

5 Sensores IR, 3 de largo alcance (1m) y 2 de corto alcance (50cm). 

2 sensores de linea ir. 

1 puente H, con mosfets de alta corriente si el motor que compramos fuera de un buen tamaño

lunes, 11 de mayo de 2015

Campeonatos de Programación

En la carrera de Ingeniería Electrónica, todos ustedes compañeros han programado en algún lenguaje, ademas como en cada semestre hay alumnos que siempre se destacaron en programación, siendo "capisimos" en programar "lo que sea".

Entonces, ¿por que no conseguimos primeros lugares en concursos de programación departamental y nacional con representantes de nuestra carrera?.
La respuesta es sencilla, preparación especifica para este tipo de prueba es casi nula, los estudiantes de la carrera programan de todo.. en materias de métodos numéricos por ejemplo, les piden que resuelvan algún algoritmo matemático lo resuelven la primera vez en 5 horas luego en 2 y para hacerlo finalmente en una hora fácilmente a la conclusión de la materia. Ahi radica la diferencia, muchos de nuestros representantes, se presentan a estas competencias y resuelven el problema pero el TIEMPO les juega en contra, por lo poco acostumbrados que están a resolver problemas "TIPO".

Bueno acá una pequeña ayuda a los interesados en practicar algoritmos 

Examenes pasados del "International Collegiate Programming Contest"
Cursos de Programación para el ACM, de Informatica
Teoria de grafos 
Preguntas Resueltas

TODO AQUI

sábado, 22 de noviembre de 2014

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Fuente Simetrica con fuente simple

El día de hoy les traigo una herramienta, que pueden utilizar, para realizar sus laboratorios en casa, cuando solamente tengan una fuente simple y quieran alimentar por ejemplo Amplificadores Operacionales que requieren 2 fuentes de alimentación positiva y negativa.

Alguna vez quise utilizar el adaptador de una computadora portátil antigua de 24v y 2A para poder alimentar mis circuitos de laboratorio, para realizar mis pruebas en casa. Lamentablemente esta fuente por ser simple solo ofrecía voltajes positivos, y yo necesitaba ademas voltajes negativos para alimentar mis circuitos de electrónica 1 cuando llevamos con el docente amplificadores operacionales.
¿que hacer?

Bueno este circuito en mas de una ocasión me ayudo para alimentar mis circuitos operacionales por un largo tiempo hasta que conocí los Amp.Op. de fuente simple.

Fuente simétrica con tierra virtual utilizando fuente simple: mi diseño y simulación

El potenciometro en serie con la resistencia de 2.2K es para ajustar y obtener mismo voltaje positivo y negativo. Pero si no quieres andar ajustando cada vez el circuito recomiendo quitar el potenciometro y colocar una resistencia de 2.7Kohms en reemplazo de la resistencia de 2.2Kohms


ademas en Internet se puede encontrar otras configuraciones que también comparto con ustedes si se animan a otras configuraciones