Ensamblaje y programación de un robot autónomo Integrantes: Ximena Vargas Pino Carolina Reyes Pacheco Felipe Garmendia Fernández Guido Oyarzo Alvarado Cristian Guentelican Flores Ayudante: Esteban Agüero. 03/10/2012 Grupo Muche
1.- Objetivo 1. Hacer girar el robot en 360 en sentido del reloj. 2. Desplazar el robot en línea recta, hacer un giro en 90 en sentido del reloj y avanzar. 3. Desplazar el robot en una trayectoria rectangular volviendo al lugar de inicio. 3.- Teoría Para armar el robot se utilizan piezas de Robo TX Training lab, diferenciándose entre estructurales y funcionales. Dentro de las funcionales, al ser un robot móvil, es necesario dotarlo de ruedas para permitir el desplazamiento sobre el suelo, para darle estabilidad es necesario al menos dos ruedas situadas en un mismo eje para hacer más fácil el control del giro. El motor se encarga de transmitir el movimiento a las ruedas, comunicándose por contacto directo con ruedas dentadas. A cada rueda se le asigna un motor, dispuesto en sentidos contrarios, por lo que para hacerlo avanzar será necesario asignar sentidos contrarios también en el ambiente de programación. Si queremos producir un giro, tenemos dos maneras: una es hacer girar una rueda y la otra detenerla para usarla como eje, y la otra es hacer girar las dos ruedas en sentidos contrarios para que gire sobre su propio eje. Para controlar el sentido de giro de los motores y así darle dirección al desplazamiento del robot, se usa el controlador RoboTX Controller que ejecuta las instrucciones lógicas dadas en la programación.
3.- Método y desarrollo Para el logro del primer objetivo se hacen girar los motores M1 y M2 en sentidos opuestos para que el robot gire en su propio eje. El tiempo que debe andar el motor fue determinado por ensayo y error, probando con distintos tiempos en segundos. Se evidenció que para hacer un giro en 360 se necesitan 1,12 segundos con el motor a V=8. Para la tarea del segundo objetivo, se hacen andar los motores en sentidos contrarios ambos a igual velocidad para avanzar, luego para virar hacia la derecha usamos el dato obtenido previamente del giro en 360, pero como ahora requerimos un giro de 90, aplicamos el factor ¼ en el tiempo del motor. Así determinamos que para girar hacia la derecha los motores deben andar ambos hacia la derecha por 0,28 segundos. En el tercer objetivo, se utilizan las mismas acciones utilizadas arriba, haciendo algunos cambios de velocidad y tiempo para un mejor funcionamiento de los giros, ya que al avanzar a mayor velocidad, los giros tienden a ser más imprecisos.
ALGORITMO OBJETIVO 1 ALGORITMO OBJETIVO 2 Se descarga e inicia el programa, seguido empieza a funcionar el motor 1 hacia la izquierda con velocidad 8 y el motor 2 hacia la derecha con velocidad 8 (simultáneamente) y como están en sentido contrario esto provoca que el robot empieza a avanzar en línea recta, el robot avanza durante 0,8 segundos, los motores se detienen durante 0,2 segundos y después comienza a girar 90 grados hacia la derecha (haciendo rotar ambos motores hacia la derecha ya que están en sentidos contrario) durante 0,28 segundos (tiempo y velocidad para realizar un giro de 90 grados obtenidos previamente), y nuevamente el robot avanza en línea recta durante 0,6 segundos, ambos motores se detienen y el programa finaliza.
ALGORITMO OBJETIVO 3 En la explicación del algoritmo 1 y 2 se explica cómo deben rotar los motores 1 y 2 para generar un avance o giro del robot. se descarga e inicia el programa, el robot comienza a avanzar durante 1,6 segundos, se detiene unos imperceptibles 0,2 segundos y comienza a gira 90 grados hacia la derecha, el giro tarda 1,7 segundos en completarse ( velocidad y tiempo calculados anteriormente para que girara 90 grados), nuevamente avanza en línea recta durante 1,6 segundos, este proceso de gira-avanza se repite otras dos veces de la misma manera, y así finalmente llega al mismo punto donde partió, se detienen lo motores y finaliza el programa habiendo dibujado un cuadrado en el piso.
4.- Discusión La elaboración de los tres objetivos consistió en ir sumando complejidad de manera progresiva, donde consumando lo establecido en el primer objetivo el cual consistió en un giro exacto de 360, fueron conquistados los parámetros necesarios para ir cumpliendo los siguientes objetos que se nos dieron en clase por orden del profesor y la pro-actividad del grupo. Entrando en el relato del desarrollo empírico del primer objetivo, este consistió en un proceso de ensayo y error, donde se empleaba la velocidad determinada (v=8) en distintos tiempos de prueba, hasta concluir que el tiempo necesario para el giro de 360 a esta velocidad era de 1,12 segundos. Una vez conquistada esta velocidad y el tiempo de giro completo, solo restó calcular el tiempo necesario para los giros en 90 que componían parte de las metas faltantes. En el segundo objetivo construimos el gesto de giro en 90 antecedido y seguido de trayectos rectilíneos, mientras que en el tercer objetivo propuesto de manera pro-activa por parte del grupo consistió en definir un circuito de forma cuadrangular, basándonos en la repetición del gesto conquistado en el objetivo anterior, la principal problemática para cumplir este tercer objetivo, fue la programación de los tiempos y velocidades para los nuevos giros; ya que los giros cubiertos anteriormente eran imprecisos para determinar la forma del circuito propuesto, estos nuevos giros ocupaban velocidades distintas en cada motor al tiempo del accionar del algoritmo, para proponer una de las ruedas como Eje de giro (la rueda con menor velocidad, correspondiente a v=1 versus una v=6), aparte se proponía una pausa entre cada trayecto rectilíneo y giro al igual que en el objetivo número 2, para la mejor coordinación de los algoritmos y la mejor apreciación del circuito recorrido. En cuanto a la aplicación de este sistema autónomo en la arquitectura, con su carácter precisamente autónomo se podría aplicar en la simulación de situaciones, de la misma realidad, a una escala apropiada con fines de estudio de la arquitectura, para resolver distintos parámetros del diseño sin basarse en demasiados supuestos. A si mismo este sistema se puede integrar a la edificación arquitectónica dejándole a cargo de la mantención de la edificación al ser capaz de recorrerla sin una completa supervisión o bien integrarla como ayuda en la elaboración de la obra.