3.3.2 Un programa cliente: futaba.c Adaptación a motores de corriente continua... 65

Transcripción

1 Índice General 1 La evolución de la robótica Marco general del proyecto Torre Bot: Etapas en la construcción de un robot Planificación del proyecto Estado actual Estructura mecánica Morfología de los insectos y mamíferos Esbozo del primer prototipo Prototipo final: Planos y montaje Servomecanismos Descripción técnica Control de servomecanismos Generación de PWM sin interrupciones Generación del PWM mediante interrupciones Programación desde el PC El programa servidor: FSERVER Un programa cliente: futaba.c Adaptación a motores de corriente continua Electrónica de control Definición de la red de control Módulo maestro: CT Configuración final de la CT BT6811: Módulo esclavo Configuración final de la BT Descripción física de la red Software de control Introducción Protocolo de control Software de los módulos esclavos Configuración inicial del 68hc Primera parte: Recepción de tramas Segunda parte: Control de los servomecanismos iii

2 iv ÍNDICE GENERAL Tiempo de uso de la CPU Código interno de los módulos esclavos Software del módulo maestro Primera función: Programa Puente Segunda función: Programa ir Recto Código del programa maestro Programas de ayuda en el PC XPucho: Programa Generador de Secuencias Ejemplo de utilización de XPucho Explicación del código fuente de XPucho Puchomovil: Programa de Control Conclusiones y líneas futuras Conclusiones y reflexión del autor Líneas futuras de desarrollo A Manual de usuario de la BT A.1 Introducción A.2 Modos de funcionamiento A.3 Jumpers de configuración de la BT A.4 Localización del resto de componentes A.5 Pines de los buses de expansión A.6 Utilización de la BT A.6.1 BT6811 trabajando como entrenadora A.6.2 BT6811 en modo autónomo aislado A.6.3 BT6811 en modo autónomo en red B Manual de usuario de la CT B.1 Primeros pasos B.2 Presentación de la tarjeta CT B.2.1 Características de la CT B.2.2 Diagrama de bloques de la CT B.2.3 Aspecto físico y situación de los componentes B.3 Modos de funcionamiento B.4 Configuración de la tarjeta B.4.1 Configuración de los modos del micro B.4.2 Configuración de los jumpers B.5 Puertos de expansión B.6 Alimentación B.7 Conexión al PC B.8 Pruebas de funcionamiento B.8.1 Probando la CT6811 en modo autónomo B.8.2 Probando la CT6811 en modo entrenador B.9 Desarrollo de programas para la CT B.9.1 Filosofía de trabajo B.9.2 Un ejemplo completo

3 ÍNDICE GENERAL v B.10 68HC11 y comunicaciones serie: El programa MCBOOT B.10.1 Programa de ejemplo scihola.asm B.10.2 Programa de ejemplo menú B.10.3 El MCBOOT y la RAM externa B.11 Utilización de la CT6811 con la familia 68HC B.12 Características del 68HC

4 vi ÍNDICE GENERAL

5 Índice de Figuras 1.1 Concurso de fútbol RoboCup Microbot Tritt de la empresa Microbótica S.L Esquema de microbot reactivo Esquema de un microbot con el nivel de control Hexápodo desarrollado con anterioridad por el autor de éste proyecto Diagrama preliminar de la red de control Robot AIBO de SONY Uno de los kits articulados que distribuye Robot Store Robot Gokiburi diseñado por Ahmet ONAT Robot Thing diseñado por Willad MacDonald Robot BERTA desarrollado por Ivo Nijhuis & Ronnie Jansen Esquema descriptivo de un insecto Morfología de un perro Estructura doble eje Vista del primer prototipo realizado Diagrama de una de las patas del robot Foto de una pata real del perro robot Cuerpo del primer prototipo Plantilla de la pieza para formar la primera articulación de cada pata Plantilla de la pieza para formar la segunda articulación de cada pata Esquema para ensamblar los motores en el cuerpo del robot Esquema para montar la segunda articulación de cada pata Plantilla para formar la cubierta del cuerpo Foto del primer prototipo una vez construido Foto del robot con las patas extendidas lateralmente. Esto es posible realizarlo por los cuatro servomecanismos que se han añadido Grados de libertad de las patas del robot Morfología final de las patas del robot Ensamblado del hombro del robot Foto del cuerpo del robot en el momento de la construcción Foto del cuerpo del robot en el momento de la construcción Foto de la pata del robot con las articulaciones y el hombro Plano de la nueva estructura (50%): Hombro Plano de la nueva estructura (50%): Cuerpo Plano de la nueva estructura (50%): Articulaciones Plano de la nueva estructura (50%): Cubierta vii

6 viii ÍNDICE DE FIGURAS 2.25 Robot andando Robot descansando Estructura del Futaba S Dimensiones del Futaba S Señal de control del Futaba S Señal PWM para el control de un Futaba Servomecanismo Futaba Descomposición de un servomecanismo Circuito electrónico de un servomecanismo Tope mecánico del servomecanismo Señal de control de un servomecanismo Esquema de la red de control Foto de la tarjeta electrónica CT Componentes de la CT Buses de salida de la CT Foto del módulo esclavo o BT Componentes de la BT Colocación del cable de los servomecanismos en la BT Buses de salida de la BT Diagrama de conexión de la red de control Cable tipo bus utilizado para conectar los distintos módulos Diagrama de conexión de los motores Tramas de control Diagrama de recepción de tramas en el módulo esclavo Señales de PWM de los cuatro servos Rutina de interrupción del comparador Rutina de interrupción de los comparadores 2, 3, 4 y Primer error en el PWM debido a la activación anticipada de las salidas Diagrama del programa maestro Interfaz gráfica del programa generador de secuencias: XPucho Fichero obtenido con la función Convertir Panel de reproducción cíclica Pantalla de selección de ficheros para abrir, guardar o convertir Pantalla de confirmación de salida del programa Diagrama de los pasos para configurar la secuencia saludo Interfaz gráfica del programa Control Robot cuadrúpedo de LEGO Mindstorms[11] Foto del robot GEO I Ejemplo de un programador virtual de movimientos A.1 Red de tarjetas BT A.2 Esquema de conexión de la BT6811 en modo entrenadora A.3 Disposición de los jumpers en la BT

7 ÍNDICE DE FIGURAS ix A.4 Resto de componentes de la BT A.5 Programa CTDIALOG bajo Linux A.6 Representación de la red de BT A.7 Cable para conectar los distintos módulos entre sí B.1 Diagrama de bloques de la CT B.2 Componentes de la CT B.3 Configuración de los modos del 68hc11 mediante los switches de la CT B.4 Conector de los puertos de expansión B.5 Señales de los puertos de expansión. Los puertos se miran como se indica en la figura B B.6 Jack de alimentación B.7 Conexión PC - CT B.8 Cable de teléfono para unir la CT6811 con el PC B.9 Conector DB9 - Teléfono B.10 Unión cable - PC B.11 Unión cable - CT B.12 Carga del programa LEDP.S19 en la CT6811 utilizando el downmcu B.13 Listado del programa LED.ASM B.14 Proceso para compilar y enviar el programa a la CT B.15 Programa CTDIALOG ejecutado en una CT6811 con un microcontrolador E B.16 Código del programa SCIHOLA B.17 Programa ctload actuando de terminal B.18 Numeración del zócalo PLCC de 52 pines (vista inferior) B.19 Patillaje del 68HC11 en formato DIP B.20 Patillaje del 68HC11 en formato PLCC: B.21 Diagrama de bloques del MC68HC11A

8 x ÍNDICE DE FIGURAS

9 Índice de Tablas 1.1 Niveles de la Torre Bot Direcciones de Internet relacionadas con la robótica Especificaciones de la arquitectura OPEN-R Especificaciones del Futaba S Especificaciones del Futaba S Modos de funcionamiento de los servomecanismos Numero de tics y sus valores de tiempo asociados Protocolo entre el cliente y el servidor Correspondencia de bits en el Puerto X Significado de las variables del programa A.1 Correspondencia de bits en el Puerto X A.2 Especificaciones de la trama de control B.1 Significado de los jumpers de la CT B.2 Significado de las señales del conector B.3 Modelos de microcontroladores compatibles con la CT xi