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.
- 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.
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.
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.
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 |