Introducción al Equipo del Laboratorio de Sistemas Inteligentes Marco Antonio López Trinidad

1. Introducción al Equipo del Laboratorio de Sistemas Inteligentes Marco Antonio López Trinidad Departamento de Computación Tec de Monterrey

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Computo • Palm OS SDK, libreria de desarrollo • Conjunto de librerias para desarrollo de aplicaciones de dispositivos Palm.

6. Computo • PRC-tools • Compilador basado en GCC, para construir aplicaciones en C o C++.

7. 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.

8. 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.

9. Computo • Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203 • La tarjeta puede manejar hasta 8 servomotores simultaneamente y tiene 5 convertidores análogico a digital.

10. Computo • Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203 • La lectura de los sensores es mediante peticiones de muestreo sobre el sensor indicado “AD1\r”.

11. 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.

12. Computo • Tarjeta controladora de servo motores PONTECH SV203 • Toda la comunicación es por medio de cadenas cortas.

13. 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.

14. 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

15. Computo • Ejemplo: Los comandos para seleccionar la tarjeta, seleccionar un servo y moverlo a una posición son: BD, SV y M

16. 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>

17. Computo

18. Robots • Para construir el cuerpo del robot se utilizarán las piezas del kit LEGO MINDSTORMS. • Ejes • Engranes • Ruedas • Motores • Sensores • Etc.

19. Robots • Consideraciones: • Los proyectos que se construyen con los elementos del LEGO tienen la fama de desarmarse fácilmente.

20. Robots • Consideraciones: • Sin embargo, con un poco de ingenio es posible applicar técnicas de ensamble que permitan afianzar las piezas de manera adecuada.

21. 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.

22. Sensores • Sensores Infrarrojos (GP2D12)

23. Sensores • Los sensores infrarrojos GP2D12 utilizan triangulación, para determinar la distancia entre el robot y un obstaculo; 10 a 80 cm. segun el fabricante.

24. 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.

25. Sensores • El sensor toma lecturas continuas de distancia y se representan en terminos de voltaje continuo.

26. 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.

27. 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

28. Sensores • Respuesta de los sensores infrarrojos • Prueba del ángulo de iluminación

29. Sensores • Prueba de la forma del cono • Región de sensibilidad a diferentes distancias

30. Sensores • Valores de prueba sobre el sensor • Valores tomados a diferentes distancias

31. Sensores • Valores de prueba para diferentes colores • Valores para diferentes materiales y a una distancia de 30 cm.

32. Actuadores • RC servo motores • RC se refiere a Remote control, puesto que estos motores se utilizan en la construcción de aviones a escala

33. Actuadores • RC servo motores • RC se refiere a Remote control, puesto que estos motores se utilizan en la construcción de aviones a escala

34. Actuadores • RC servo motores • Los motores servo se caracterizan por ser: pequeños, ligeros, fuertes, confiables, bajo costo, fáciles de alambrar y controlar.

35. 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.

36. 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.

37. 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.

38. Actuadores • Servos modificados • Permiten traslación continua. • Es posible controlar la velocidad y la dirección, pero no será posible controlar la posición absoluta del eje.

39. 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

40. 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.

41. Actuadores • Teoría de operación:

42. 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.

43. Bibliografia • http://www-2.cs.cmu.edu/~reshko/PILOT/ • http://www.lego.com/dacta/hardware/ • http://www.plazaearth.com/usr/gasperi/light.htm • http://www.lynxmotion.com/ • http://www.wirz.com