Sumobot

SUMOBOT

Este es el proyecto final de la materia Dispositivos Microcontroladores y consiste en construir un carro robotico para participar en el torneo de robot sumo.

INTEGRANTES

Vilaro Barrios Andres Felipe (capitán) oc.ude.gobbsu.aimedaca|oraliva#oc.ude.gobbsu.aimedaca|oraliva
Guzmán Ramirez David Santiago oc.ude.gobbsu.aimedaca|namzugd#oc.ude.gobbsu.aimedaca|namzugd
Cuentas Bernal Carlos Alberto oc.ude.gobbsu.aimedaca|satneucC#oc.ude.gobbsu.aimedaca|satneucC

OBJETIVO GENERAL

Diseñar y construir un carro robotico capaz de competir en el torneo de robot sumo.

Objetivos Específicos

  • Realizar el diseño mecánico del robot de acuerdo a las reglas del torneo.
  • Programar el microcontrolador ATMEGA16A para el correcto funcionamiento del robot y sus partes principales (motores, sensores, etc.)
  • Participar en el torneo de robot sumo.

ALCANCES Y LIMITACIONES

Los alcances y limitaciones del robot están determinados mayormente por las reglas de la competencia, a continuación se enuncian los principales alcances y limitaciones:

  • El largo y el ancho del robot no pueden ser mayores a 20 cm.
  • La altura no tiene restricción.
  • El carro no puede pesar mas de 3 Kg.
  • La fuente de alimentación debe ser batería DC.
  • El robot deberá ser completamente autónomo, cualquier mecanismo de control podrá ser empleado siempre y cuando permanezca dentro del robot, y el mecanismo no interactúe con un sistema de control externo (radiocontrol, medios infrarrojos, bluetooth, computadoras, etc.).
  • Deberá tener un interruptor de encendido visible.
  • Se podrá utilizar cualquier tipo de material para su fabricación (motores, actuadores, sensores), pero NO se aceptarán robots compuestos completamente por kits didácticos o algún otro que se le asemeje, en caso de utilizar algún kit didáctico, se tendrá que demostrar cuál fue el aporte o mejora significativa en el mismo.
  • No se pueden utilizar piezas de Lego o elementos similares.
  • Dispositivos de interferencia como LEDs infrarrojos con la intención de saturar los sensores IR del oponente no serán permitidos.
  • No se permite dispositivos que puedan almacenar sustancias líquidas, en polvo o gas para lanzar al oponente.
  • Los dispositivos de fuego no serán permitidos.
  • No se permitirán dispositivos que lancen objetos al oponente.
  • Debido a su construcción, el robot solo puede detectar objetos horizontalmente que se encuentren al frente o detrás del mismo.

MATERIALES

  • Microcontrolador ATMEGA16A

El microcontrolador AtMEGA16A consta de 4 puertos que se pueden configurar como de entrada, salida o ambas, los pines de alimentación y tierra y para el programador que eventualmente quemará el programa pre-escrito en el microcontrolador. Los pines que empiezan con P (del 1 al 8, del 14 al 29 y del 33 al 40) son los 4 puertos del micro (A, B, C y D) y se pueden configurar como entrada, salida o las dos. Los otros pines son para alimentación, polarización y reset. En la figura 1 se expone el esquema de micro.

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  • Puente H integrado

La implementacion de un puente H en nuestro proyecto nos permite controlar el movimiento de los motores, específicamente si se moverán a favor de las manecillas del reloj o en contra. Esto se logro con un circuito integrado L298, que se muestra en la figura 2.

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A continuacion se muestra un video de YouTube con una demostracion de lo descrito anteriormente en un motor de 12 V.

  • Sensor ultrasonico

Para detectar la presencia de otro robot utilizamos sensores ultrasonicos. Estos sensores constan de un emisor y un receptor y su funcionamiento básico consiste en enviar señales ultrasonicas a través del emisor, si se encuentra un objeto en el rango de detección del sensor, la onda revotara y regresara al receptor. Estos sensores se caracterizan por su fiabilidad y tener un buen rango de trabajo. A continuación se muestra el sensor utilizado.

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En total usamos 2 sensores, uno en la parte de adelante y uno en la parte trasera, lo que permite ubicar objetos únicamente en esas direcciones horizontales.

  • Motoreductor

Los motorreductores son reductores que tienen acoplado un motor. Su función es muy sencilla pero igualmente útil. Básicamente permite variar la velocidad y el torque del motor para optimizar su funcionamiento. Gracias a esto podemos reducir la velocidad del motor para conseguir mas torque o viceversa. La siguiente figura expone un motorreductor físicamente.

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CRONOGRAMA

El cronograma realizado para empezar el proyecto no incluía la modificación del diseño y las correcciones eléctricas, esto se agrego al final a medida que avanzamos en el proyecto.

Semana 1 Cotizaciones y diseño mecánico
Semana 2 Diseño electrónico
Semana 3 Montaje y modificación del diseño mecánico
Semana 4 Pruebas y corrección de errores eléctricos
Semana 5 Presentación del proyecto

PRESUPUESTO

El presupuesto se realizo tomando en cuenta únicamente los materiales para la construcción mecánica y electrónica del robot. Gastos varios como transporte no estan incluidos. El sueldo a los integrantes del grupo por su trabajo tampoco se incluye.

Material Costo Unitario Cantidad Costo Total
Motoreductores $25.000 2 $50.000
Llantas $10.000 2 $20.000
Jumpers $1.000 15 $15.000
Sensor Ultrasonico $12.000 2 $24.000
CNY $2.500 4 $10.000
Resistencias $200 10 $2.000
Rueda loca $5.000 1 $5.000
Microcontrolador $12.000 1 $12.000
Programador USB $15.000 1 $15.000
Batería $18.000 1 $18.000
Puente H $15.000 1 $15.000
Lamina Acrílico $20.000 1 $20.000
Tabla de madera $5.000 1 $5.000
TOTAL $140.700 42 $211.000
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