Som en Gerard Alcolea Viñas i l'Armand Rodríguez Ramos, dos alumnes de l'Institut Celestí Bellera que actualment cursen 2n de batxillerat tecnològic. Aquest bloc serà la nostra part escrita del treball de recerca. El nostre treball consisteix en la creació d'un robot amb Arduino i aquí és on explicarem tot el procés i donarem dades i informació sobre els components utilitzats.
Objectius i plantejament del projecte
La intenció inicial del treball de recerca va ser la creació d'un robot modular al qual se li poguessin afegir parts externes o mòduls. Però després de parlar-ho més raonadament, vam concloure que la feina a fer seria massa complexa i ens vam decantar per la realització d'un treball força diferent.
Vam mantenir la idea de realitzar un robot que es pogués acoblar a un mòdul però vam enfocar el projecte d'una altra manera. Per aquesta raó vam plantejar-nos realitzar un petit robot, un vehicle de dues rodes amb certes funcions.
El canvi més radical va ser la inclusió d'una idea que ni tan sols havíem considerat abans, la creació des de zero d'una aplicació per a mòbils Android que controlés el robot a distància. Per tant, vam deixar enrere la idea d'un robot autònom per crear un servidor que seguís les nostres ordres des del dispositiu.
Vam pensar des del començament en la utilització d'una sola placa Arduino MEGA-ADK i dos motors i posteriorment vam anar afegint components per tal d'augmentar la capacitat del robot i les funcions que pot dur a terme.
Des del començament del projecte vam decidir que treballaríem amb fusta ja que era el material que més a prop ens quedava, si entenem a prop com econòmic i conegut ja que no era el primer cop que fèiem projectes d'aquest tipus.
La pregunta inicial que ens vam fer va ser si dos alumnes de 2n de batxillerat podrien ser capaços de crear un robot de manera totalment autònoma amb recursos limitats sense haver-se basat en cap exemple. Totalment des de zero, basant-nos en experiències viscudes i, sincerament, utilitzant parcialment la imaginació per tal de saber com hauria de ser el robot.
08/03/2016
Aquest va ser el primer dia que vam quedar per començar a dir algunes propostes sobre el projecte que anàvem a realitzar. No vam estar-hi massa estona, però van sorgir moltes idees interessants.
Al final vam arribar a la conclusió de fer el treball sobre un robot que portés engranatges a les rodes per poder-se acoblar a altres estructures més grosses, que estaria fet amb fusta, que utilitzaríem la Arduino MEGA-ADK per controlar-lo... Altres idees com que el robot principal s'acoblés altres parts mòbils com un braç mecànic o una grua també ens van cridar molt l'atenció però ara ens hem adonat que potser vam apuntar massa amunt ja que amb el temps disposat va ser impossible de fer-ho. Per aquesta raó el nostre projecte ha acabat sent un petit robot pilotat a distància amb algunes característiques especials.
12/07/2016
El dia dotze de juliol va ser el primer dia que vam començar a muntar alguna part del robot. Cal dir que vam estar molts dies anant a classe per les tardes a tallar fusta perquè així quan arribés l'estiu i l'institut no estigués obert, nosaltres ja tindríem la fusta tallada i cada peça calculada. Concretament vam començar amb la part inferior de la caixa principal. Vam posar una petita plataforma a un costat de la superfície inferior per tal que poguéssim creuar cables per sota i també per elevar una mica l'Arduino MEGA-ADK.
Seguidament vam fer la paret adjacent al costat on havíem col·locat la plataforma, amb un petit forat a la part inferior per deixar al descobert les parts connectives de la placa i poder realitzar canvis en el programa per si hi succeís un problema sense haver de moure tota la placa i treure-la del robot. Perquè la placa no es mogués vam clavar un quants claus que van ajudar a mantenir-la quieta.
Finalment vam agafar les dues reductores que se'ns van facilitar a l'institut i vam tallar el necessari per que hi cabés en l'amplada de la superfície. Per acabar les vam clavar a pressió dins la fusta per deixar-les ben quietes. A més a més de posar les reductores amb els engranatges, vam haver d'introduir un caragol a la part posterior per tal que servís com suport i pogués circular sense massa fregament amb el terra.
18/07/2016
Aquest dia vam pensar que la millor manera perquè hi cabés la placa de proves (protoboard) seria posar-la damunt de la placa perquè així els cables tindrien poc recorregut i tot seria més senzill. Per això vam posar un suport a la paret i un pilar al final de la plataforma perquè la placa de proves (protoboard) quedés ben posicionada.
Aquest mateix dia vam començar a manipular la part informàtica. Començant amb el circuit integrat L293-D, que s'utilitza com inversor de gir. Vam fer diversos programes per comprovar que funcionava i els motors rebien bé les ordres.
Després d'aquesta part més informàtica vam començar a muntar la part on s'acoblaria el robot, el mòdul d'eruga. A la fotografia es pot veure que la nostra idea va ser fer que els engranatges trobessin els altres engranatges i, per tant, que comuniqués el gir a les rodes del mòdul d'eruga i pogués controlar els moviments del robot.
25/07/2016
El dia vint-i-cinc vam dedicar-nos de ple al mòdul d'eruga. Vam posar la tapa posterior tal com podem veure a la imatge de la dreta. Vam fer la rampa principal amb un tall al mig perquè hi cabés el clau de la part posterior del robot. També vam utilitzar cadenes i engranatges de LEGO per fer la transmissió d'eruga ja que ens facilitaven l'obtenció d'aquests. Va ser una tasca difícil perquè volíem que la cadena tingués una certa tensió per tal que la força fos màxima i això implicava que els engranatges cedien per la força d'aquesta.
03/08/2016
Aquest dia també ens vam dedicar al mòdul d'eruga. Concretament a la rampa d'accés a la part superior d'aquesta. Vam incorporar vies dentades per facilitar la pujada del robot. Va ser una tasca complicada ja que vam haver de tallar la rampa altre cop per poder-hi incloure les vies per sota clavades.
També vam adherir un tros de fusta entre les dues parts principals de la rampa per tal de mantenir-les unides i entre els dos suports del engranatges amb la mateixa idea.
04/08/2016
Al dia següent vam afegir-hi les parets al robot principal. Afegint d'aquesta manera, també, el sensor d'ultrasons a la part davantera d'aquest. Vam haver de fer els forats amb molta precisió per tal que el sensor entrés sense problemes però quedés ben agafat i no caigués ni es mogués.
A més a més vam incorporar alguns trossos de fusta a l'estructura d'eruga per tal de fer-la més estable.
08/08/2016
El dia vuit d'agost ens vam centrar en la part més informàtica del procés de creació i amb el robot, el sensor d'ultrasons i el L293-D vam fer diversos programes per comprovar l'eficàcia de cadascun d'aquests. Amb el L293-D vam controlar el sentit de gir dels motors a voluntat pròpia donant-los alimentació externa amb un porta-piles de quatre piles AA (6V). I vam veure que potser necessitaria una mica més de potència per poder-se moure.
Seguidament, vam fer un programa bàsic que ens indicava la distancia que llegia el sensor d'ultrasons i vam comprovar el seu correcte funcionament.
21/09/2016
En aquest llarg interval de dies vam anar a comprar els components que necessitàvem al "Joma". En aquest establiment vam adquirir els següents sensors i elements inclosos a l'apartat de components:
- L293-D
- Mòdul Bluetooth HC-06
- Mòdul ultrasònic HC-SR04
- Cables
- 2 LDRs
- Temp36
- 2 Relés
- Porta-piles de 4 (AA)
- Porta-piles de 8 (AA)
Després d'uns quants dies d'intens treball en l'aplicació mòbil per controlar el robot. Aquest va ser el dia en el qual tot conjuntament va funcionar correctament.
Vam connectar tots els components, tots els sensors i tots els actuadors. El resultat va ser molt bo. Tot complia la seva funció programada.
El sensor de temperatura rebia correctament la temperatura i quan augmentava massa, els ventiladors, s'encenien gràcies al relé.
El sensor d'ultrasons trencava correctament el programa i feia moure els motors quan la distància disminuïa de la programada.
Les resistències LDR rebien correctament la quantitat de llum i encenien un LED que vam incorporar quan entrava dins dels paràmetres establerts.
El mòdul Bluetooth no funcionava lent i rebia totes les ordres a l'instant sense cap pausa ni endarreriment. Això va ser gràcies al canvi d'última hora que vam fer, on vam incorporar l'Arduino UNO perquè ajudes al MEGA-ADK a rebre les ordres i així no es sentís col·lapsat amb tanta informació.
Tot funcionava correctament.
Tot funcionava correctament.
12/10/2016
Aquest va ser un dia que va marcar un punt d'inflexió al treball ja que va ser a partir d'aquí quan vam començar a introduir tots els components i elements dins la caixa del robot.
Tot va començar amb la creació de la tapa del robot, on vam acoblar els dos ventiladors perquè es veiessin des de dalt. També vam fer un forat gros a la tapa per tal de posar el mòdul Bluetooth i un interruptor que funcionaria com interruptor general per encendre o apagar el robot.
Vam fer forats per la part davantera i la part del darrere per introduir LEDs (al davant de color blanc i al darrere de color vermell) i vam connectar totes les potes negatives a una massa comuna que passa per la part interior de tota la caixa. Aquests terres arriben a les dos parts del davant on es trobaran amb l'Arduino UNO i el MEGA-ADK.
Abans de parlar sobre el posicionament de les piles, hem de destacar que, com vam haver d'introduir la Arduino UNO, vam haver de fer canvis en el disseny de la capsa principal per tal que hi cabessin totes dues. I així ho vam fer, amb un espai entre mig perquè hi cabessin les piles que necessitaríem per l'alimentació externa del robot.
Aquest dia vam deixar les coses així per intentar, en els dies posteriors, introduir-ho tot dins de la capsa amb precaució de que cap cosa es desconnectés o es veiés afectada per la gran reducció d'espai efectuada.
15-24/10/2016
En aquest interval de dies vam quedar el dissabte 15, el dilluns 17, el dimecres 19, el diumenge 23 i el dilluns 24.
Tots aquest dies vam estar treballant per introduir tots els components dins la capsa. Tot això lluitant contra certs problemes que s'ens van presentar. Vam tenir problemes com les desconnexions instantànies, problemes amb l'alimentació i la potència efectuada pels motors, també problemes amb el codi i la recepció d'ordres a través del Bluetooth, amb alguns actuadors com el sensor d'ultrasons que no efectuava la seva correcta tasca...
26/10/2016
Aquest va ser el dia que vam acabar amb la construcció del robot i de tota la part electrònica. És on el robot oferia un correcte funcionament total de les seves funcions programades.
Vam començar anant a comprar piles, exactament 20 piles AA, perquè les piles utilitzades anteriorment s'havien esgotat. També vam demanar un altre porta-piles de 8 (AA) per alimentar cada placa Arduino amb una bateria diferent, així deixant enrere problemes amb la compartició d'alimentació entre les dues plaques.
I després de diverses hores treballant vam aconseguir completar el robot i tancar-lo per primera vegada. Vam fer proves damunt d'una làmina de fusta que vam trobar i vam comprovar tots els elements del robot. Tot va funcionar correctament i, per tant, vam enregistrar un quants vídeos verificant la seva correcta funcionalitat.
29/10/2016
Aquest va ser el dia en què vam finalitzar la tasca de la creació del robot, massillant completament tots el errors comesos, trossos de fusta aixecats i etc. Finalment, després de l'allisatge de la massilla per a fusta, la revisió de components i el suavitzament d'angles amb paper de vidre, vam dur a terme al procés final, pintar de dalt a baix tot el xassís.
Com que busquem crear una petita impressió en el moment de la presentació del treball de recerca, no hem inclòs fotografies en la part escrita, evitant el possible desencant amb el resultat amb textura de fusta. Per això hem decidit que esperarem per penjar una fotografia del resultat final, apareixent nosaltres amb el propi robot.
Contínuament hem dut a terme revisions dels components i els codis, efectuant últimament dos millores en els codis, l'activació de l'últim interruptor i una millora a l'encesa de la il·luminació a més a més de l'enllestiment del blog en sí.
Subscriure's a:
Missatges (Atom)