Archivo de la categoría: Didáctica

Circuito y detalles del próximo robot: el sigue-líneas

Los robots sigue-líneas, o seguidores de línea, son robots con una única misión, que es seguir una línea marcada en el suelo normalmente de color negro sobre una base plana de color blanco, pero también puede ser programado para seguir una línea de color blanco sobre una base negra.


Aquí está el circuito que elegí para el robot sigue-líneas que es el siguiente proyecto didáctico, que se observa en una de las fotos más abajo. Debajo del diagrama los datos de los transistores de potencia que voy a utilizar, rescatados de una motherboard donada por el Plan RECOPAR en un acto en TecnópolisCircuito de robot seguidor de líneas

Los transistores de potencia (se observan en el circuito abajo del símbolo del motor, con la letra M y abajo del diagrama, con su nombre y en detalle) fueron rescatados de una placa base de PC (motherboard) que me donaron en un reciente evento en Tecnópolis (también agrego foto de estos transistores MOSFET en la placa, y luego recortados de ella). Los transistores son P093BDG, NMOS de canal N de potencia, para manejar los motores del robotTransistores MOSFET en la Motherboard
Transistores MOSFET recortados




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La secuencia de separación y clasificación de material recuperado

En coincidencia con los programas que está realizando la Dirección de Ecología de la Secretaría de Infraestructura de la Municipalidad de Ituzaingo para que se separen de la basura domiciliaria todos aquellos materiales recuperables, como el papel, cartón, vidrio, plástico, etc, y también los que se llama “descarte tecnológico”, con mis alumnos estamos viendo los detalles de algo muy importante que vengo haciendo hace años: RECUPERAR componentes de estos desechos tecnológicos, es decir, de equipos que fallan o se vuelven obsoletos para la gente y se arrojan a la vía pública (o que nos donan).


Se RESCATAN materiales MUY IMPORTANTES para diseñar y construir los prototipos de lo que hacemos, los robots y los equipos automatizados, y también para cuando hacen falta repuestos para reparaciones.

Luego de desarmar, voy colocando los materiales en casilleros, para esto aprovecho de todo: cajoneras con divisiones, cajitas, cajas plásticas para pescadores, etc.Componentes en cajas con divisones

Cajas con divisiones

Este es otro ejemplo de orden previo a la clasificación: cajas de medicamentos cortadas a la mitad para contener un previa selección (o preselección) de los componentes.En cajitas de cartón

Luego los componentes desoldados se ubican en bolsitas y se mantienen acomodadas las bolsitas del mejor modo posible. Si es posible ubicarlas en el mismo orden en que se ingresaron al Excel, mucho mejor.Componentes en bolsitas




Selección en cajas con divisiones, separando por valor impreso en el componente. Falta ingresarlos en una lista en una planilla de Excel, habiendo obtenido previamente los datos en Internet (hoja de datos o Datasheet).Cajas con divisiones y lectura de componentes

Una vez determinados los valores, tipos y datos técnicos de los componentes, los coloco en bolsitas con su etiqueta escrita a mano… como se ve en las siguientes fotos. Siempre van quedando algunos componentes difíciles de clasificar, que se dejan aparte para cuando se tenga tiempo de rastrear más profundamente en internet.Componentes difíciles de clasificar

Así se ven algunas bolsitas con los componentes ubicados en ellas y cada una con su etiqueta de identificación.Componentes difíciles de clasificar

Otras formas de clasificaciónEn tapitas

Con etiquetas

Clasificación

Clasificación

Clasificación

Ingreso de los datos de componentes en una hoja de datos de ExcelPlanilla de Excel

Etiquetas impresas a partir de la planilla de ExcelEtiquetas

Así se ven algunas bolsitas con los componentes ubicados en ellas y cada una con su etiqueta de identificación.materiales en sus bolsitas

El paso previo a introducir las bolsitas en cada una de sus cajas de clasificación.materiales en sus bolsitas

materiales en sus bolsitas

materiales en sus bolsitas

Y finalmente, todo guardado en cajas con etiquetas, por tipo de componentecajas






Sensores: proyecto de diseño de detectores de proximidad de bajo costo

Con sensores por reflexión de infrarrojos, los robots no requieren un elemento mecánico para esquivar los obstáculos luego de chocar con ellos, como es el sistema de “antenas” o “bigotes” sensores, sino que los pueden “ver” de lejos

Robots con antenas o “bigotes” para detectar obstáculos, del mismo modo que un no vidente utiliza su bastón para detectar lo que tiene al frenteAntenas en un Boe Bot
Otro modelo de antenas

100 LEDs infrarrojos con su resistor (son los transparentes) y 100 fototransistores (oscuros) apareados con la emisión de esos LEDs (coincide la frecuencia de emisión y la sensibilidad máxima en el infrarrojo del receptor) comprados recientemente en China, con los cuales fabricaré sensores de proximidad para los robots.LEDs y Fototransistores





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Pruebas con el robot programable (1)

El robot programable de nuestras clases posee dos motores de corriente continua con reducción a engranajes y encoder de ranuras, un circuito integrado L293D para el manejo de la corriente de los motores y un microcontrolador PIC16F876A con bootloader como centro de control. Utiliza 4 pilas recargables de 1,5V

El primer montaje en las pruebas originales sobre una placa de prototipo, con un cableado “desprolijo”Versión desprolija

La placa de prototipo con el cableado prolijo, que asegura la comprensión visual y evita fallas por el movimiento del cableadoVersión desprolija

Fue construido sobre una base estándar comprada en China a través de e-Bay, con dos motores con reducción, encoder de ranura y rueda, rueda loca y portapilas. Este kit se compra en eBay por entre 10 y 17 dólares, dependiendo de los proveedores y de las ofertas, y con envío gratis. En la aduana argentina se paga un 50% sobre el valor del envío (yo pagué 5 kits a un valor de us$13 cada uno, así que puestos aquí me costaron 13 + 6,5 = us$ 19,5 o $166 [la cotización del día que escribo esto es $8,50 por 1 dólar, si no se dispone de dólar a precio oficial, pagando con tarjeta el valor es de alrededor de $12 por dólar]). Si lo buscan en Mercadolibre (Argentina) lo encontrarán a $525, o sea, un precio unas 3 veces superior.




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El robot sigue luz

El robot seguidor de luz es un siguiente paso en la comprensión de los alumnos de cómo se puede hacer reaccionar a un robot frente a un estímulo externo.


Es este caso, el estímulo que produce movimientos de respuesta es la luz. El robot, puesto en un ambiente a oscuras, se mantiene quieto. Al iluminarlo, se accionarán los motores de tal modo que seguirá los movimientos de un haz de luz (una linterna, por ejemplo), girando y persiguiendo siempre el punto de mayor iluminación.

Los elementos sensoriales (o sensores) son resistores variables ante la luz (Light Dependent Resistor, o LDR), en castellano llamados fotorresistencias.

Como el robot responde con movimientos sobre un plano, que serán en seguimiento de la luz hacia la derecha o hacia la izquierda, tendremos dos de estos sensores LDR, y dos circuitos iguales que amplifican su señal hasta el nivel de potencia que necesita cada motor para moverse.




Este es el circuito de uno de los lados (ambos son idénticos)

A continuación, el circuito tal como se les entrega a los alumnos, con los agregados de figuras que les permiten una mejor comprensión al comparar con el circuito físico

Esta es la plaqueta de control ya armada (dos circuitos simétricos) sobre una plaqueta de prototipos

Circuito completo que incluye los sensores de los lados izquierdo y derecho

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