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

El funcionamiento se basa en que el fotorresistor, al ser iluminado, disminuye fuertemente su valor resistivo. Esto interrumpe la corriente del primer transistor conectado a él, el 2N3904. El resistor de 1K (1.000 ohms) que une el sensor de la base del transistor cumple solamente una función de separación de ambos circuitos. El descenso del valor de corriente en la base del transistor 2N3904 hace que éste se abra como una llave (circuito colector-emisor). Esto habilita el paso de corriente desde el voltaje positivo hacia la base del transistor amplificador final, el PN2222A, a través del diodo emisor de luz (LED), que se coloca en esa parte del circuito sólo a modo de indicador: si está iluminado, el motor gira hacia adelante. El transistor PN2222A se cierra como una llave (circuito colector-emisor), y de este modo el motor recibe alimentación.

Si se observa el cableado del robot en las fotos ubicadas más abajo, se puede ver el circuito del sensor izquierdo (Nota: véase la izquierda del robot desde su propio punto de vista, como si fuese una persona; en la imagen con el robot de frente su izquierda está a la derecha de la imagen) está conectado al motor derecho del robot, y a la inversa, el sensor derecho está conectado al motor izquierdo del robot. (Cables naranja y azul, respectivamente.)

1. Una luz de frente activa ambos motores.

2. Una luz desde el lado derecho activa al motor izquierdo (lo que causa que el robot gira hacia la derecha, siguiendo la luz).

3. Una luz desde el lado izquierdo activa al motor derecho, lo que hace que el robot gire hacia la izquierda, siguiendo la luz.

Observando la foto del robot tomado desde arriba es más fácil comprender la dinámica del funcionamiento. Los sensores tienen colocados unos tramos de tubo plástico que ayudan a separar claramente la dirección de la luz.

Vista desde arriba del robot completo