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ARDUINO ROBOTICS:
PHANTOM V y MARK II
Se trata de dos proyectos robóticos basados en la plataforma ARDUINO.
PHANTOM V es un robot hexápodo capaz de realizar una serie de movimientos controlados mediante un control remoto enlazado vía BLUETOOTH, desde el cual podemos manejar a nuestro antojo al robot para que vaya hacia adelante, hacia atrás, de lado, en diagonal, pivotar a ambos lados … además de una serie de movimientos especiales como los que se pueden ver en el vídeo.
Añadido a esto, dispone de la opción de asignarle una serie de funciones especiales, como el movimiento libre con evasión de obstáculos para lo que se cuenta con algoritmo seudo-aleatorio, que hace que el robot “ decida “ donde ir, sin necesidad de estar conectado a ningún control remoto, sigue luz, que es capaz de localizar una luz en un recinto oscuro y llegar hasta ella, funcionamiento a “ palmadas “, ante el cual reacciona con unos cuantos movimientos voluntarios hasta la próxima orden, y el más “ simpático “ el modo sigue ritmo o de “ baile “ capaz de seguir el ritmo y de bailar deslizándose, con twist, saltitos… a su antojo !!!
Como se ha comentado, como unidad de proceso se ha usado un ARDUINO DUE, a 32 bits y con una velocidad de clock de 84 Mhz, con potencia suficiente como para poder comandar a dieciocho servo-motores, un módulo ultrasónico para la detección de proximidad, un sensor de audio, ocho sensores de luz, un acelerómetro/inclinómetro de tres ejes, un módulo bluetooth para las comunicaciones …
El algoritmo que lo “mueve” son unas ocho mil líneas de código, que incluyen todos los movimientos y mapeados para el control de los servos, las comunicaciones entre la unidad master o telecomando y la escalavo o robot con el que enlazamos mediante sendos módulos bluetooth de la serie HC05, el sensado y atención a todos los dispositivos sensores y posicionamiento como el módulo de ultrasonidos, el buzzer, las LDR, el módulo acelerómetro/inclinómetro …
Se ha usado como entorno de trabajo para ARDUINO el PROCESSING C en su versión 1.5.7.
Para el SHIELD se ha usado una placa de topos, más que nada por su versatilidad en caso de necesitar ampliaciones y modificaciones sobre la marcha.
En cuanto al control remoto, se ha diseñado partiendo desde cero también, diseñando incluso el protocolo de comunicaciones entre master y esclavo, así como las tramas, condicionantes, detección de errores de trama …
Para ello se ha usado un microcontrolador PIC, en concreto el 16F887, usando de él para una doble conversión A/D, la exploración del teclado, el empaquetado y envío de las tramas con sus cabeceras y depuración …
El entorno de trabajo ha sido, como compilador el MIKROBASIC de Mikroelectrónica, el MPLAB de MICROCHIP TEXAS y el PROTEUS como elemento CAD para el diseño de la PCB y las primeras simulaciones.
Se ha contado también con sistemas de desarrollo para PIC, la PIC SCHOOL , entrenador para ARDUINO( PROTOBOARD con una serie de módulos asociados y latiguillos …)
Cabe destacar que se esta trabajando para ampliar el código y que el “ animalito “ llegue a subir un escalón o pedestal por sí solo, algoritmo que ya tenemos bastante adelantado.
MARK II, por su parte, es el otro robot, también basado en ARDUINO, en este caso el ATMEGA 2560.
Con él se han controlado los 6 servomotores, desde la base hasta la pinza.
Podemos mover a voluntad cualquier servo desde el control remoto unido mediante bús de cable, y en este caso la pinza la podemos mover desde cualquier dispositivo móvil con bluetooth, ya que también dispone de módulo de comunicaciones.
En cuanto a las funciones especiales, disponemos de momento de dos.
La primera es capaz de sensar el color de varios objetos y clasificarlos por color, rojo, verde o azul.
Al final nos entregará un resumen que podremos visualizar a modo de tabla resumida en el LCD que tenemos en la parte frontal del robot a modo de consola, donde nos dirá cuantos objetos ha encontrado de cada color, e incluso las lecturas fallidas o erróneas o sin elemento.
La otra modalidad es la de poder memorizar de manera prácticamente ilimitada a que haga una serie de movimientos, que quedarán almacenados en tablas en la memoria EEPROM interna del micro para su posterior reproducción a voluntad.
En el caso de muestra, se ha “parametrizado” una secuencia que permite “ construir “ una pequeña pared, aunque con una buena dosis de paciencia, se pueden llegar a hacer cosas incluso más complejas, teniendo en cuenta las limitaciones implícitas del proyecto, claro.
Esta es solo una muestra de todo aquello que se puede hacer en torno al fascinante mundo de la electrónica y los microcontroladores.
Nuestro próximo proyecto será trabajar con algoritmos basados en redes neuronales… ya estamos en ello…
Iván Robledo Miralles
Casimir Robledo Gadea
I.E.S. Luis Suñer- Alzira
Ok.
La verdad es que hay muchos campos donde investigar y aplicar lo aprendido.
Seguramente vamos a comenzar un proyecto algo similar al huerto domótico que teneis entre bastidores.
Se trata de un sistema de control/supervisión de una piscifactoría, capaz de supervisar niveles de PH, de O2, temperatura, Nh3, Nh4, Gh, Kh, Nitritos, Nitratos( o al menos algunos de estos parámetros ) ... así como de diferentes puntos de algunos actuadores para saber que están funcionando OK.
Todo ello se tendrá que plasmar en una pantalla gráfica a modo de sistema SCADA donde se recogerán todos los datos recibidos de los distintos módulos independientes situados en puntos estratégicos, los cuales también estarán dotados de sistemas independientes de supervisión para el control rápido de su funcionamiento ( pantallas LCD y diodos leds indicadores ... ).
El sistema será capaz de avisar via GSM a algún terminal móvil por ejemplo en caso de existir algún evento de alarma, como pudiera ser por ejemplo, la subida/o descenso acusado de la temperatura, del PH, del O2 ..., así como de un corte del suministro eléctrico que pudiera afectar a cualquier de las máquinas como calefactores, generadores de ozono, electro-bombas, focos UV ... y un sinfín de elementos que son necesarios para mantener el micro-clima en óptimas condiciones para hacer posible la vida de los peces en un entorno lo más parecido a su hábitat natural.
Se contempla la posibilidad de instalar otra unidad remota de supervisión en domicilio para poder supervisar mediante el PC, por ejemplo todo aquello que está sucediendo, con la posibilidad de almacenar datos de las muestras recogidas.
Estamos mirando sensores ( algunos son caros como los sensores de O2 ) capaces de sensar fiablemente algunos de estos parámetros y poder llegar a la viabilidad de un proyecto como este que, ya parece de cierta responsabilidad y envergadura.
La empresa para la que se tendrá que diseñar e instalar todavía esta comenzando, por lo que ahora de momento nos vamos a centrar en hacer algunas pruebas " entre bambalinas " y dejar un tiempo para que comience a ser productiva y sea factible el poder a llevar a cabo un desarrollo como el expuesto.
Sería verdaderamente fascinante el poder llevar a cabo un proyecto así, aunque como ya se ha mencionado, hemos hecho algunos similares, y la verdad, tras largo trabajo, es una verdadera satisfacción el llegar a hacer que " todo funcione".
Iré informando al grupo de los avances, en caso de que decidamos echar adelante, y así podremos intercambiar experiencias ... ( aunque antes tengo que terminar algunas cosillas que tengo entre manos ... ).
Saludos,
Iván i Casimir.
