Introducción al Equipo del Laboratorio de
Sistemas Inteligentes
Marco Antonio López Trinidad
Departamento de Computación
Tec de Monterrey
Computo
●
Palm Pilot IIIc
–
Procesador Motorola Dragon
Ball EZ a 200MHz.
–
Sistema Operativo Palm OS ver.
3.5.
–
Sincronización por puerto serial.
–
Display de 256 colores y
resolución de 160x160 pixeles.
–
8 Mbytes de memoria RAM.
Computo
●
Palm Pilot IIIc
(Herramientas de
programación)
–
Emulador del sistema
operativo de Palm.
–
Palm OS SDK, libreria de
desarrollo.
–
PRC-tools, compilador para
generar código transferible y
ejecutable en la palm.
Computo
●
Emulador del Sistema
Operativo de Palm (POSE).
–
Es un software que emula el
hardware de una Palm.
–
Se requiere un archivo
imagen de la ROM de la
Palm.
Computo
●
Palm OS SDK, libreria de
desarrollo
–
Conjunto de librerias para
desarrollo de aplicaciones de
dispositivos Palm.
Computo
●
PRC-tools
–
Compilador basado en GCC,
para construir aplicaciones
en C o C++.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores PONTECH
SV203
–
Es una tarjeta que permite la
conexión entre la Palm Pilot,
los servomotores y los
sensores infrarojos.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores PONTECH
SV203
–
Es una tarjeta basada en el
microcontrolador PIC16C73.
–
Permite conexiones con una
computadora externa, por
medio de cable serial y
genera salidas mouduladas
por ancho de pulso.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores
PONTECH SV203
–
La tarjeta puede manejar
hasta 8 servomotores
simultaneamente y tiene 5
convertidores análogico a
digital.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores
PONTECH SV203
–
La lectura de los sensores
es mediante peticiones de
muestreo sobre el sensor
indicado “AD1\r”.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores
PONTECH SV203
–
Posteriormente la tarjeta
regresará el valor de la
lectura del sensor, seguida
de los valores ASCII 10 y
el ASCII 13.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores
PONTECH SV203
–
Toda la comunicación es
por medio de cadenas
cortas.
Computo
●
Tarjeta controladora de
servo motores
PONTECH SV203
Ejemplo:
La cadena “SV1” permite
seleccionar al servo 1.
La cadena “M128”, permite
mover el motor
seleccionado a la posición
128.
Computo
La tarjeta procesa una sola cadena ASCII a la vez.
Cada comando tiene el siguiente formato:
●
Ln Ln ... <enter>
L es una letra mayuscula que corresponde al comando
n es un numero(s) decimal
<enter> es el ASCII 13
Computo
●
Ejemplo:
Los comandos para seleccionar la tarjeta, seleccionar un
servo y moverlo a una posición son:
BD, SV y M
Computo
●
Ejemplo:
Mas especificamente, si se quisiera mover el servo 3 de la
tarjeta con identificador (ID) 1 y rotarlo a la posicion 85,
la secuencia seria:
BD1SV3M85<enter>
Computo
C o m an d o
B Dn
S Vn
P aram etro (n )
0 a 255
1 a 8
D escri p ci ó n
S e le cción de la tarje ta
S e le cción de l s e rvo
0 a 255
M ovim ie nto a una pos ición
abs oluta
In
Dn
- 128 a 127
1 a 6 553 5
M ovim ie nto re lativo con re s pe cto
a la pos ición actual
R e tras o ( m s )
PSn
PCn
PTn
1 a 8
1 a 8
1 a 8
P in s e t
P in cle ar
P in toggle pue rto B
1 a 5
H ace r una conve rs ion A/ D , la
tarje ta re gre s ara un valor e ntre 0
y 255 que re pre s e ntan de 0 a 5
volts
Mn
AD n
Robots
Para construir el cuerpo del robot
se utilizarán las piezas del kit
LEGO MINDSTORMS.
●
–
Ejes
–
Engranes
–
Ruedas
–
Motores
–
Sensores
–
Etc.
Robots
●
Consideraciones:
–
Los proyectos que se construyen
con los elementos del LEGO
tienen la fama de desarmarse
fácilmente.
Robots
●
Consideraciones:
–
Sin embargo, con un poco de
ingenio es posible applicar
técnicas de ensamble que
permitan afianzar las piezas de
manera adecuada.
Robots
●
Conclusión:
–
Es posible aprender robótica
jugando, LEGO es una
herramienta que despierta la
imaginación, sin importar la edad
o las habilidades técnicas del
individuo.
Sensores
●
Sensores Infrarrojos (GP2D12)
Sensores
Los sensores infrarrojos GP2D12 utilizan
triangulación, para determinar la distancia entre el
robot y un obstaculo; 10 a 80 cm. segun el
fabricante.
●
Sensores
Los sensores infrarrojos que utilizan triangulación,
son casi inmunes a las variaciones de la luz
ambiental, pero dificilmente detectan diferencias de
color de la superficie reflejada.
●
Sensores
El sensor toma lecturas continuas de distancia y se
representan en terminos de voltaje continuo.
●
Sensores
Las mediciones del sensor tienen una exactitud
cercana a un centimetro, segun el fabricante.
●
La tarjeta SV203, convierte las lecturas analógicas
que producen los sensores en valores enteros que
varian entre 0 y 255.
●
Sensores
●
La distancia se determina a partir de la formula:
d(s) = 2141.72055*(s-1.078867)
✔
✔
d es la distancia medida en centimetros
s es un valor entre 0 y 255, que corresponde a la lectura del
sensor
Sensores
●
Respuesta de los sensores infrarrojos
–
Prueba del ángulo de iluminación
Sensores
●
Prueba de la forma del cono
–
Región de sensibilidad a diferentes distancias
Sensores
●
Valores de prueba sobre el sensor
–
Valores tomados a diferentes distancias
Sensores
●
●
Valores de prueba para diferentes colores
Valores para diferentes materiales y a una distancia de
30 cm.
Actuadores
●
RC servo motores
–
RC se refiere a Remote
control, puesto que estos
motores se utilizan en la
construcción de aviones a
escala
Actuadores
●
RC servo motores
–
RC se refiere a Remote
control, puesto que estos
motores se utilizan en la
construcción de aviones a
escala
Actuadores
●
RC servo motores
–
Los motores servo se
caracterizan por ser:
pequeños, ligeros, fuertes,
confiables, bajo costo, fáciles
de alambrar y controlar.
Actuadores
●
Operación de los motores
–
Hay tres alambres, dos (rojo y negro) para
alimentación y uno (blanco o amarillo) para señal.
–
El rojo se conecta a una fuente de poder entre 4.8 a 6
volts dc y el negro se conecta a tierra.
–
El alambre amarillo se conecta a una señal alternante
TTL, con un rango de 1ms a 2ms para determinar la
posición.
–
El eje rotará a una posición que es proporcional al
ancho del pulso de entrada.
Actuadores
●
Operación de los motores
–
No son críticos los pulsos de tiempo muerto (off time)
pueden variar de 10ms hasta 20ms.
–
Un pulso de tiempo activo (on time) de 1.5ms es el
valor intermedio y posicionará al servo a la mitad del
viaje (recorrido) del dispositivo.
Actuadores
●
Restricción:
–
El rango disponible de
viaje es de 90 grados,
pero se puede extender
hasta 180, variando el
ancho del pulso de
.5ms a 2.5ms, pero se
debe tener cuidado de
no rebasar los limites
del servo.
Actuadores
●
Servos modificados
–
Permiten traslación continua.
–
Es posible controlar la velocidad y la dirección, pero
no será posible controlar la posición absoluta del eje.
Actuadores
●
Teoría de operación:
–
Los motores reciben un tren de pulsos.
–
La duración de cada pulso es de 1.0 ms a 2.0ms, para
controlar la dirección y la velocidad de rotación.
–
Con pulsos de 1.0 ms se tiene un giro completo de un
lado
Actuadores
●
Teoría de operación:
–
Con pulsos de 2.0 ms se tiene un giro completo en
dirección opuesta.
–
Con pulsos de 1.5 ms de duración el servo se detiene.
–
La velocidad es proporcional a la variación del ancho
del pulso a partir del pulso de 1.5 ms.
Actuadores
●
Teoría de operación:
Conclusiones
●
Conclusiones:
–
La combinación de el sistema Palm IIIc, el
controlador de servomotores PONTECH SV203 y las
piezas del Kit LEGO, permiten construir robots
móviles de arquitectura abierta.
–
Los motores servos modificados requieren de ajustes
finos, en caso contrario funcionarán fuera de
cualquier especificación.
Bibliografia
1.http://www-2.cs.cmu.edu/~reshko/PILOT/
2.http://www.lego.com/dacta/hardware/
3.http://www.plazaearth.com/usr/gasperi/light.htm
4.http://www.lynxmotion.com/
5.http://www.wirz.com
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