Manual moway por jorge cruz

2017
JORGE ALEJANDRO CRUZ HERNÁNDEZ
INNOVACION PROFESIONAL | http://innovacionprofesional.com/
Guatemala, Guatemala.

INNOVACIÓN PROFESIONAL ROBÓTICA & MECATRÓNICA EDUCATIVA
1
Dedicado a:
Jesucristo, mi fuente de inspiración, a mi amada esposa Delmy
y a mis hijos Pablo y Sofia.

2
Procesador
El corazón del robot Moway está representado por un microcontrolador
PIC18F87J50 funcionando a 4 MHz producidos por Microchip Technologies. Todos los
dispositivos distribuidos en todo el robot como un todo están conectados a sus puertos de
entrada / salida. Algunos dispositivos de ellos necesitan una entrada o salida digital, otras
necesitan una entrada analógica o salida, y otros, sin embargo, están controlados por uno
de los bus de comunicación.

3
Servo-motor
Para ser capaz de mover el robot Moway, utiliza un
grupo de doble servo-motor.
Incluye una parte electrónica y mecánica.
La parte electrónica es principalmente responsable de
controlar la velocidad del motor y la parte mecánica
permitirá mover Moway libre en diferentes suelos, con
una potencia adecuada.
El grupo servo-motor incluye diferentes funciones:
1. Control de Velocidad: controla la
velocidad de cada motor.
2. Tiempo Control: controla el tiempo para
cada comando con una precisión de 100 ms.
3. El control de la distancia
recorrida: Comprobar la distancia recorrida
por cada comando con una precisión de 1
mm aproximado.
4. Velocímetro general: la medición de la
distancia recorrida desde el comando inicial.
5. Control de ángulo: controla el ángulo
cuando la rueda robot Moway.

4
Ruedas del Moway
El robot puede moverse gracias a sus dos ruedas, que le
permiten avanzar, retroceder y girar. De esta forma,
podemos hacer que Moway se desplace en cualquier
dirección para explorar diferentes zonas con sus sensores,
por ejemplo.
• Si las ruedas giran hacia delante con la misma velocidad, el robot avanza.
• Si las ruedas giran hacia atrás con la misma velocidad, el robot retrocede.
• Si las ruedas giran con velocidad diferente, el robot hace una curva.
• Si las ruedas giran en sentidos diferentes, el robot gira sobre su centro.
• Si una rueda gira y la otra no, el robot gira sobre la rueda parada.
Los movimientos del robot Moway pueden controlarse según los siguientes parámetros:
• Velocidad: La velocidad de las ruedas es mayor o menor.
• Tiempo: Se puede elegir el tiempo durante el cual el robot se mueve.
• Distancia: Se puede elegir la distancia que va a recorrer el robot.

5
Luces LED
Un LED es un dispositivo electrónico parecido a una
bombilla: cuando pasa una corriente eléctrica a través
de un LED, éste se enciende. La gran diferencia entre un
LED y una bombilla normal es que los LEDs consumen
mucha menos energía que una bombilla. Además los
LEDs tienen una mayor duración y aguantan mejor las
vibraciones.
Leds rojos frontales: Se encuentran
uno en cada lateral de la parte frontal.
Sólo se ven cuando se activan ya que se
sitúan detrás del filtro infrarrojo
delantero (necesario para el sensor de
obstáculos).
Al estar detrás de ese filtro deben estar
apagados cuando se vaya hacer uso del
sensor de obstáculos.
Cada sensor está conectado al microcontrolador y según el dato transmitido por el
microcontrolador se encienden o apagan.
El robot Moway puede controlar 4 LEDs de forma independiente…

6
Sensores
Un sensor es un elemento que permite a un robot conocer el mundo que le rodea. Es
algo parecido a nuestros sentidos. Gracias a los sensores, el robot Moway puede “ver”,
“oír” y “sentir”. Esto le permite detenerse cuando se acerca a un obstáculo, avanzar
cuando detecta un sonido, encender una luz al pasar por un túnel, etc.
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas y transformarlas
en señales eléctricas. Estas señales eléctricas son leídas por el microprocesador de Moway
Un robot es, por definición, una máquina capaz de interactuar con su entorno, para lograr esta
capacidad de adaptación, lo primero que necesitan los robots es tener conocimiento del
entorno. Esto es absolutamente clave.
Para conocer el entorno, los seres vivos disponemos de un sistema sensorial. Los robots no
pueden ser menos: deben poseer sensores que les permitan saber dónde están, cómo es el
lugar en el que están, a qué condiciones físicas se enfrentan, dónde están los objetos con los
que deben interactuar, sus parámetros físicos, etc.
El sensor se puede usar en dos modos:
El primer modo detecta la luz del ambiente y se puede usar para
detectar si un cuarto tiene la luz prendida o apagada, o la intensidad
de la luz que entra por la ventana dependiendo de la hora del día o
incluso para programar un robot que siga una fuente de luz.
En el segundo modo el mismo sensor emite una luz y luego mide que tanto rebota o refleja esta
luz en las superficies. Este modo lo podemos usar para diferenciar el brillo de los colores en una
superficie.
¡El famoso robot seguidor de la línea negra se basa en este principio!

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Sensores de línea
Los dos sensores de línea de Moway están formados
por un emisor LED infrarrojo y un receptor infrarrojo.
Utilizan la reflexión de luz infrarroja para detectar
el color (en escala de grises) del suelo en el punto en
que se encuentra el robot.
Como hemos comentado antes los sensores convierten
magnitudes físicas en señales eléctricas. En este caso
la cantidad de luz infrarroja recibida que depende del
color del suelo se convierte en una señal eléctrica
que es leída por el microprocesador de Moway.
En este caso Moway traduce esa cantidad de luz recibida a números. Cuando la
superficie que hay debajo de Moway sea de color blanco se reflejará mayor cantidad de
luz que cuando la superficie sea negra. Moway interpreta y traduce esas señales
indicando en un valor de 0 a 100 la cantidad de color detectada siendo 0 el color blanco
y 100 el color negro.

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A los sensores de línea de Moway también se les llaman
Sensores Optorreflectivos Infrarrojos para el Suelo,
Estos se sitúan en la parte inferior delantera del robot.
Utilizan la reflexión de luz infrarroja para detectar el tono
de la superficie donde se encuentra el robot.
Estos sensores están conectados a dos puertos analógicos
del microcontrolador, lo que permite discernir entre
diferentes tonos, no sólo líneas blancas sobre fondo negro
o al revés. Su funcionamiento es similar al sensor de
obstáculos.
Un diodo LED emite luz en el espectro infrarrojo y un
receptor de alta sensibilidad detecta la luz reflejada en el
suelo.
Las superficies claras hacen que la luz se refleje más que en la luz oscura. El receptor pasa
la información sobre el reflejo al microcontrolador que a través de su puerto analógico es
capaz de saber el color aproximado de la superficie.
Sensores de obstáculos
Moway dispone de cuatro sensores de obstáculos formados por dos emisores LED
infrarrojo y cuatro receptores infrarrojos. Utiliza la reflexión de luz infrarroja para
detectar obstáculos en su camino.

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La luz emitida por los LEDs choca contra los objetos delante de Moway y se refleja
hacia los receptores. Si los receptores detectan rayos infrarrojos de retorno significará
que Moway tiene un obstáculo delante. En este caso la cantidad de luz infrarroja recibida
se convierte en una señal eléctrica que es leída por el microprocesador de Moway
Comando Descripción
Equivale a un valor numérico entre 0 y 100
siendo 0 la ausencia de obstáculo y 100 el
umbral máximo de obstáculo detectado en el
sensor central derecho
sensor central izquierdo
sensor lateral derecho
sensor lateral izquierdo.

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A los sensores de obstaculos tambien se les llaman Sensores
infrarrojos anticolisión o sensores detectores de obstáculos
se encuentran en la parte delantera de Moway. Los sensores
están conectados directamente al microcontrolador.
El sensor está formado por una fuente de luz infrarroja y dos
receptores colocados en ambos extremos de Moway. Su
funcionamiento consiste en la emisión de un pulso por parte del
emisor de luz, si hay un obstáculo el receptor lo capta utilizando
una etapa de filtrado y amplificación. Una vez procesada la señal
electrónicamente, el PIC puede medirla.
Sensor de Luz
Un sensor de luz es un dispositivo que mide la cantidad de luz
que hay en un sitio. Por ejemplo, en los carros puede usarse
para encender las luces automáticamente en túneles o al
anochecer.
El sensor de luz de Moway se encuentra en la ventana central
superior en la que se encuentran los leds rojo y verde, por lo que no podremos usar estos leds
cuando realizamos medidas de luz con Moway.
Los sensores de luz generalmente están basados en un elemento que se llama fotodiodo. Este
componente electrónico deja pasar más o menos corriente a través de él en función de la
cantidad de luz recibida.
Los sensores de luz tienen un montón de aplicaciones en nuestro alrededor. Por ejemplo, ¿Os
habéis fijado que la pantalla de los teléfonos móviles baja el brillo cuando apagamos las luces?
De esta forma ahorra batería y lo hace gracias a un sensor de luz igual al que lleva el robot
Moway.

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Recuerda…
Los sensores convierten magnitudes físicas en
señales eléctricas. En este caso la cantidad de luz
infrarroja recibida, que depende de la distancia y
tamaño del obstáculo, se convierte en una señal
eléctrica que es leída por el microprocesador de
Moway.
La luz emitida por los LEDs choca contra los objetos
delante del sensor y se refleja hacia los receptores.
Si los receptores detectan rayos infrarrojos de
retorno significará que el sensor tiene un obstáculo
delante.
En este caso, la cantidad de luz infrarroja recibida se convierte en una señal eléctrica que es leída
por el microprocesador de Moway en función de la cercanía y tamaño del objeto, representando
con un valor cercano a 0 la ausencia de obstáculos y un número creciente hasta 100 en presencia
de obstáculos.
Sensores de Sonido / Altavoz
El robot Moway tiene en su interior un “altavoz” o “zumbador”. Un zumbador es un dispositivo que
emite un sonido cuando se conecta a una señal de voltaje variable.
El sonido se produce cuando un objeto vibra. Estas
vibraciones se transmiten por el aire y llegan a nuestro
oído, en el que se encuentra el tímpano. Al llegar al
tímpano, las vibraciones lo hacen moverse y, de esta
forma, detectamos los sonidos.
Por eso, al conectar una señal de voltaje variable al
altavoz de Moway, el altavoz vibra y transmite esta
vibración al aire.

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Otros sensores de luz…
Sensor de intensidad de luz direccional: Se trata de
un sensor de luz colocado en la parte delantera superior
del robot. Tiene forma de media luna y su posición le
permite localizar la situación de la fuente de luz y actuar en
consecuencia. Este sensor está conectado a un puerto
analógico del microcontrolador lo que nos permite conocer
con una simple lectura la intensidad de la luz y compararlo
con la última lectura.
Indicador luminoso superior bicolor: El indicador
luminoso superior bicolor comparte apertura con el sensor
de luz. Por lo que se recomienda apagarlo cuando se vaya
a capturar el sensor de luz direccional. Está conectado a
dos salidas digitales del microcontrolador lo que permite
que este indicador sea bicolor. El color que muestra es
verde o rojo, dependiendo la información recibida desde el
microcontrolador.
Conector de expansión
Este conector permite la conexión de Moway con
módulos comerciales o con circuitos electrónicos que
el usuario desee.
La primera expansión disponible es el módulo de RF
Moway que permite la comunicación de Moway con
otros de su especie y con el PC. Este módulo permite hacer
aplicaciones colaborativas complejas sin tener que preocuparse
de la gestión de la comunicación inalámbrica.

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Sensor de temperatura
El robot Moway ha instalado un medidor de temperatura representado por un termistor NTC
Murata, un semiconductor eléctrico variable cuya resistencia disminuye con el aumento de la
temperatura.
El sensor está situado en la parte delantera del robot, muy cerca del detector de obstáculos. El
termistor está conectado al puerto analógico del microcontrolador de manera que con un tipo
simple lectura ADC es posible obtener el valor de la temperatura.
Dada su ubicación, la temperatura medida por el sensor puede ser de 5 ° C más alta que la
temperatura exterior.

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Micrófono
El micrófono CMC-5042PF-AC producida por CUI Inc permite
que el robot para detectar sonidos entre 100 Hz y 20 KHz. La
salida está conectada directamente a una entrada analógica
del microcontrolador de modo que es capaz de detectar no
sólo si hay sonido o no (modo digital), sino también la
intensidad del sonido con una simple lectura de la ADC
(modo analógico).
Acelerómetro
Un acelerómetro es un dispositivo que mide la aceleración y la
fuerza inducida por la gravedad: el movimiento y la rotación.
Hay muchos tipos de acelerómetros, la mayoría de los cuales se
basan en cristales piezoeléctricos, pero estos son grandes.
Por lo que nacen acelerómetros MEMS
(M ICRO Y Lectro M echanical S ISTEMAS).
Una manera simple de crear un acelerómetro es
medir los cambios en un condensador. Los
condensadores pueden funcionar como sensores
o como actuadores.
En el caso de que el robot Moway, l
acelerómetro' es del tipo capacitivo, que se
compone de dos condensadores conectados en
una manera diferencial cuyas variaciones en la
capacitancia eléctrica varía como la aceleración.
Mediante la medición a través del
acelerómetro MMA7455L (fabricado por
Freescale Semiconductor) los valores de X, Y, Z, es posible saber si Moway es
correctamente posicionado, invertida o inclinada.

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Batería
La batería del robot Moway se encuentra dentro y
accesible sólo a través de la descomposición del
robot. Se trata de una pequeña batería recargable
Li-Po, 3,7 V de tensión - 350 mAh.
La batería se puede recargar a través del puerto USB
de un ordenador mediante un mini-USB.
No es necesario esperar hasta que la batería está completamente descargada,
Estas baterías son una fuente de energía ideal para Moway debido a su pequeño tamaño, peso
ligero y flexibilidad. La duración de la batería depende en gran medida de los sensores activos
y la cantidad de tiempo que se utilizan los motores. La carga tarda aproximadamente 2 horas,
el sistema de combustible controla dos LEDs en la parte trasera del robot.
El LED verde indica que Moway está encendido y
el LED rojo indica que la batería se está
cargando. Cuando la batería se está cargando, el
LED rojo se apaga.

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