Un robot es un dispositivo electrónico y generalmente mecánico capaz de desempeñar tareas automáticamente, ya sea por medio de supervisión humana directa, a través de un programa predefinido o siguiendo un conjunto de reglas generales establecidas. Existen multitud de robots diseñados para cumplir diferentes objetivos: como brazos robóticos para el montaje de piezas en una fábrica, vehículos aéreos no tripulados o los robots móviles terrestres.
El “cuadrúpedo AI” nace de la idea de dos alumnos con ganas de hacer un proyecto visual, no nos valía un proyecto estanco, que no se moviese, que no llamase la atención, y ahí, aparece el Cuadrúpedo.
El robot esta construido con piezas de plástico, ABS o PLA. Nos decantamos por las piezas de plástico por la sencillez que nos ofrecían las impresoras 3D para crear piezas. Aparte las piezas de plástico son de gran ligereza y lo suficientemente robustas para la estructura del cuadrúpedo. Las piezas de plástico están impresas en las impresoras 3D del ikaslab, gracias a Tumaker.
Las uniones son los servos FUTABA S3003. Estos servos únicamente tienen tres conexiones, alimentación (5v) , masa y control Estos van unidos a las piezas de plástico con tornillos como se puede ver en la siguiente imagen:
Para las patas se corto goma con intención de que no se resbalase por el pavimento, sin esa goma el movimiento del cuadrúpedo habría quedado mermado en exceso. Al principio tuvimos problemas con esto, pensamos que sin goma los movimientos serian naturales y andaría normal, pero resulto que no, se resbalaba y se quedaba en el sitio sin avanzar. Para ello cortamos un trozo de goma y lo pegamos con loctite al ABS de la pata.
Una vez recopiladas todas las piezas el robot queda montado tal que así, únicamente el chasis sin nada de electrónica.
Mientras uno de los componentes del equipo iba montando el esqueleto del robot, el otro iba haciendo los esquemas en Isis y viendo el funcionamiento de este. Para el esquema se utilizo el Arduino Uno puesto que no encontramos la opción de sacar el Mega. El Isis nos proporciono una idea general de como iba a ser el proyecto pero muy virtual y de forma visual.
Para el proyecto se ha utilizado el Arduino mega 2560, principalmente por las salidas PWM de las cuales dispone. El cuadrúpedo esta formado por 9 motores,y esta placa nos los admitía. Ya que con el arduino UNO que habíamos pensado en un principio no tenia tantas salidas PWM para todos los motores.
Una vez teniamos la placa decidimos crear un escudo «shield» para el Mega, para tratar de manipular menos posible la placa de aprendizaje. Intentamos buscar esa Shield por internet pero no dimos con ella, por lo que en Ares nos dispusimos a diseñarla.
Como se ve en la siguiente imagen esta el archivo del diseño en Ares:
Una vez montada la electronica y formado el cuadrupedo nos dispusimos a hacer la parte logica del proyecto, La aplicacion que la controlaria y el codigo para los motores y el ultrasonico.
La tecnología principal de este proyecto es el Bluetooth. Nos decantamos por el bluetooth puesto que necesitábamos algo que no llevase cables y fuese inalámbrico, otro de los factores claves del bluetooth es su simplicidad y la facilidad que Internet ofrece a esta tecnología.
El cuadrúpedo se controla con el móvil mediante un modulo Bluetooth y con un programa creado y diseñado con la aplicación App inventor. El App inventor es una plataforma online para preparar programas, se programa mediante una forma visual y no en código.
Una vez creado el programa App inventor se procederá a su descarga, se nos bajara un archivo .apk y lo pasaremos al dispositivo Android, únicamente solo con que ejecutemos ese apk se nos instala Nos aparecerá así en nuestro móvil:
La interfaz creada sera tal que asi y se vera de esta forma sencilla:
En el vídeo se observa el programa, y dependiendo los botones que se pulsen el cuadrúpedo reaccionará de una manera u otra. El programa de Android esta formado por diferentes botones que se explican en el video, excepto dos botones, reset y stop. La primera función es que se quede en el suelo con las piernas abiertas, y stop, es un modo en el que el cuadrúpedo queda apoyado con las cuatro patas pero de forma relajada.
Dispone de un modulo ultrasónico HC-SR04 que permite al cuadrúpedo andar de forma libre, en modo solitario, pero cuando se encuentra con un objeto delante de el, esquivarlo de manera natural para poder seguir andando y moviéndose por el entorno que le rodea.
Según el programa cuando el ultrasónico detecta algún obstáculo a menos de 30cm el cuadrúpedo se dirige hacia atrás.
En el vídeo anterior se observa el programa Android, explicando brevemente lo que ocurre al pulsar los diferentes botones que forman el programa, con su correspondiente reacción del cuadrúpedo.
Como anexo os adjuntamos el programa que hemos utilizado:
#include <Servo.h>
Servo myservoA; // create servo object to control a servo
Servo myservoB;
Servo myservoC;
Servo myservoD;
Servo myservoE;
Servo myservoF;
Servo myservoG;
Servo myservoH;
Servo myservoQ;
long medir1;
long medir2;
long medir3;
int TrigPin = 12;
int EchoPin = 13;
int A = 90; //A – Cadera 1
int B = 90; //B – Cadera 3
int C = 90; //C – Cadera 5
int D = 90; //D – Cadera 7
int E = 90; //E – Pie 2
int F = 90; //F – Pie 4
int G = 90; //G – Pie 6
int H = 90; //H – Pie 8
int Q = 90;
int incomingByte = 0;
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(19, 18); // RX, TX
void setup()
{
// Open serial communications and wait for port to open:
Serial.begin(9600);
pinMode(TrigPin,OUTPUT);
pinMode(EchoPin,INPUT);
Serial.println(«Hello «);
Serial.println(«attaching to port_b»);
myservoA.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoB.attach(8); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoC.attach(6); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoD.attach(7); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoE.attach(2); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoF.attach(3); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoG.attach(4); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservoH.attach(5); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
