IED ALMIRANTE PADILLA PREPARACIÓN TECNOLÓGICA DOCENTE: INGENIERO ADRIAN DÍAZ PROYECTO DE AULA GRADO DECIMO CONSTRUCCIÓN DE UN ROBOT SEGUIDOR DE LINEA

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Ramón Peña Valverde
hace 5 años
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PROYECTO DE AULA GRADO DECIMO CONSTRUCCIÓN DE UN ROBOT SEGUIDOR DE LINEA Objetivos: Integrar los contenidos teóricos de la asignatura con el trabajo práctico a través de la construcción de un

Marco Teórico Un robot es un dispositivo electromecánico que funciona de manera autónoma a partir del cumplimiento de unas condiciones, en la mayoría de los casos se utilizan para su circuito

Para montar un rastreador de líneas básico con 2 sensores CNY70 y componentes discretos de fácil compra en cualquier comercio de electrónica.

1 PROYECTO DE AULA GRADO DECIMO CONSTRUCCIÓN DE UN ROBOT SEGUIDOR DE LINEA Objetivos: Integrar los contenidos teóricos de la asignatura con el trabajo práctico a través de la construcción de un prototipo de robot seguidor de línea. Motivar a los estudiantes frente al trabajo en equipo. Orientar frente al uso de la tecnología en la solución de problemas. Marco Teórico Un robot es un dispositivo electromecánico que funciona de manera autónoma a partir del cumplimiento de unas condiciones, en la mayoría de los casos se utilizan para su circuito electrónico de control circuitos integrados programables o transistores dependiendo de la cantidad de condiciones de entrada y de salida que tenga el dispositivo. Para montar un rastreador de líneas básico con 2 sensores CNY70 y componentes discretos de fácil compra en cualquier comercio de electrónica. En el esquema mostrado se puede apreciar cómo funciona el circuito, el LED emisor del sensor CNY70 se alimenta a través de una resistencia R1 de 680 Ω, (En algunos casos esta resistencia debe ser sustituida por una de 330 Ω, para aumentar la sensibilidad del sensor), cuando una superficie reflectante como el color blanco de la superficie por donde se moverá el rastreador, refleja la luz del LED emisor, el fototransistor contenido en el sensor CNY70 baja su resistencia interna entre Colector y Emisor con lo cual conduce la corriente que hace que también entre en conducción el transistor Q1 que estaba polarizado a masa por medio de la resistencia R2 de 10 KΩ. Q2 sirve para invertir la señal para que de este modo se desactive el motor cuando ve blanco y se ponga en marcha cuando ve negro el sensor, con lo que al activarse Q1 hace que se

2 active Q2 cortando a Q3 con él, ya que este último estaba activo porque esta polarizado por R3, con lo cual lo que ha pasado es que la salida del motor se ha desactivado cuando el sensor ha detectado una superficie reflectante, en estado de reposo la salida estará siempre activa y Q3 conduciendo. Los 2 circuitos se pueden alimentar con 4 pilas normales de 1,5V puestas en serie con lo que se obtienen 6V, dependerá del consumo de los motores elegir pilas o baterías más potentes (Si desea utilizar una batería cuadrada de 9 voltios es necesario que los motores también sean de este voltaje). Montaje: El robot se compondrá de un circuito que podremos hacer fácilmente en el protoboard o usando los fotolitos expuestos y este tendrá dos circuitos exactamente iguales uno para cada sensor-motor e irán cruzados con lo que el sensor izquierdo

3 actuara sobre el motor derecho y el sensor derecho sobre el motor izquierdo tal como se muestra en la ilustración. Los motores tienen que ser de corriente continua y habrá que fabricarles una reductora si no disponen de ella para mover las ruedas, contra mas grandes sean las ruedas, mas velocidad alcanzara el robot, aunque no hay que pasarse con el diámetro de estas porque si no en las curvas se saldrá de trayectoria, unos 6 cm. es lo ideal. Los sensores irán dispuestos mirando al suelo y a unos 2 o 3 mm de separación desde el suelo a la superficie del sensor y la separación entre ambos sensores será para que quede dentro de la línea negra que vayamos a usar como trayectoria. En mi montaje he utilizado dos servos trucados de manera que queden solo los motores CC con la reductora osea sin circuito de control pero se puede usar cualquier motor de CC de unos 5 o 6 voltios y que no consuma demasiado para no agotar las pilas o baterías demasiado deprisa. El trazado lo podremos hacer sobre una cartulina blanca y para trazar las líneas usar cinta aislante negra, tener cuidado en no hacer curvas demasiado cerradas ya que si el robot es muy veloz (ruedas grandes) se saldrá de la trayectoria por inercia y al sacar los 2 sensores fuera de la línea no volverá a entrar (recordemos que este sistema no es microcontrolado) por lo que haremos algunas pruebas antes de trazar el camino final.

9V Existen de diferentes tipos de motores,

permite detectar la línea de su correcto

4 Materiales: 2 Motores: Estos pueden ser del tipo motoreductor o servomotor de 6V o 9V Existen de diferentes tipos de motores, sin embargo el costo de cada uno representa ventajas y desventajas a la hora de implementarlo en un Robot Seguidor de línea. 2 Sensores REF: CNY 70: Este dispositivo permite detectar la línea de su correcto funcionamiento depende el funcionamiento del robot. Es importante tener precaución al manipular los terminales del sensor puesto que son muy delicados y se parten fácilmente.

5 Se utilizaran además 3 transistores para cada etapa: 2 Transistores BC Transistores BC Transistores BD 140 Todas las referencias de transistores no tienen la misma distribución de terminales por lo que se presentan a continuación. TRANSISTOR BD 140 TRANSISTORES BC 557 Y BC 547

6 Funcionamiento: Pondremos el robot en la superficie de fondo blanca y lo alimentaremos, como los dos sensores están activos los motores permanecerán parados, ahora empujaremos el robot hasta la línea de trayectoria negra, al entrar uno de los sensores con la línea negra este hará que el motor del lado contrario empiece a funcionar con lo que el robot entrara por si solo en la trayectoria, cuando tenga los dos sensores viendo negro los 2 motores estarán en marcha con lo que el robot avanzara en línea recta, ahora bien si él llega a una curva y supongamos que el sensor izquierdo sale de la línea negra entonces provocara que el motor del lado contrario (motor derecho) se desactiva con lo cual el robot girara a derecha (como un tanque) entrando de este modo en la línea negra otra vez... para el caso contrario pasa lo mismo pero con el otro motor y sensor. Luego de implementar el circuito del robot, es necesario realizar varias pruebas que permitan optimizar el funcionamiento del mismo. Para el momento de la competencia deberá contar con un juego de baterías adicionales en caso de que las baterías que tiene se agoten y pueda intercambiarlas fácilmente. Como evidencia del desarrollo del prototipo es necesario entregar un informe de laboratorio impreso con fotografías de proceso de elaboración y ensamble del mismo.

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