Robótica y automatización
La robótica es una rama de la ingeniería que día a día crece y se desarrolla tanto en la industria como en productos y servicios, cada vez mas cercanos a hogar y a las personas, es por esto que quien posea conocimientos sobre el tema, y sobre todo si estos saberes son fuertemente prácticos, puede desarrollarse tanto en lo profesional como así tambien en lo personal en proyectos de automatización y robótica. Los conocimientos en programacion de microcontroladores (PIC en este caso en particular) obtenidos en el curso son una base importante para comprender el mundo de los sistemas embebidos.
Las clases son fuertemente prácticas. Los conceptos y temas teóricos van acompañados siempre por simulaciones o demostraciones. El curso comienza con la presentación de robots reales y hardware especifico para la tarea de control de movimiento y sensado del entorno, luego, durante las clases se trabaja con un hardware controlador prediseñado al que por etapas se le van agregando funcionalidades y componentes. Se desarrolla desde cero la construcción de un robot sigue líneas tanto en la parte mecanica, la contruccion de las piezas, montaje, conexionado, programación, prueba y calibración.
Tambien se propone al alumno el desarrollo de sensores propios y la adaptacion al hardware de trabajo. Como un valor agregado trabajamos con interfases de comunicacion por radiofrecuencia, pudiendo controlar nuestros prototipos con un control remoto inalámbrico.
Dirigido a:
El curso está orientado a personas que deseen introducirse en el mundo de la robótica y comenzar a realizar proyectos propios. Pudiendo alcanzar niveles de complejidad tan elevados como la creatividad y la dedicación del alumno.
Requisitos
No es necesario tener conocimientos previos sobre programación o robotica, si es deseable que el alumno este familiarizado con los componentes electrónicos básicos y conocimiento mínimo de las leyes de la electrónica.
Programa detallado
Introducción
- Concepto de Automatización
- Control por tiempo
- Lazo Abierto
- Lazo Cerrado
Elementos de un sistema automático
- Actuadores
- Sensores
- Controlador
El robot: un sistema automático
- Qué es un robot?
- Historia de los robots
- Tipos de Robot
- Características principales de los robots
- Partes de un robot
Sensores o entradas
- Tipos básicos de sensores: digitales y analógicos
- Ultrasónicos
- Capacitivos
- Posición y proximidad
- Velocidad
- Opto electrónicos
- Conversores A/D
Actuadores o salidas
- Reles
- Actuadores Eléctricos
- Motores
- Modulación de ancho de pulso (PWM)
- Conversores D/A.
El micro-controlador PIC
- Diagrama de Bloques
- Mapa de Memoria Interna (RAM)
- Memoria de Programa
- Contador de Programa
- Stack (Pila)
- Registros Especiales
- Puertos de Entrada / Salida
- Diagrama Lógico (PIN-OUT)
- Características eléctricas
Introducción a la programación
- Diagrama de flujo
- Ejecución lineal
- Variables
- Condicionales
- Subrutinas
Lengajes de programación en robótica
- Escritura de un programa fuente
- Conjunto de Instrucciones
- Assembler
- Pic Basic Pro
- CSS C
- Debbuger
- Simulador
El programa Niple
- Introduccion
- Modo de uso
- Primeros programas
Simulación en Proteus
- Introduccion
- Modo de uso
- Armando circuitos
- Carga del ejecutable en el simulador
- Mediciones y presentacion
- Ejecucion en tiempo real
Protocolos de comunicación
- I2C
- UART
- USB
Mecánica
- Grados de libertad
- Configuraciones básicas
- Estructura mecánica
- Transmisiones y reductores
Reducciones mecánicas
- Reducción por engranajes
- Reductores planetarios
- Reductores cicloidales
- Reducciones por tornillos
Movimiento del robot
- Tipos de motores
- Motor de corriente continua
- Motor paso a paso
- Servomotor
Etapa de potencia
- Motor de CC
- Sentido de giro
- Potencia
- Control por Rele
- Puente H transistorizado
- Drivers de motores integrados
Fuentes de alimentación
- Fuentes de linea reguladas
- Tipos de baterías
- Bateria de plomo acido
- Bateria de Litio Polimero
- Duración
- Capacidad de corriente
- Recarga
- Cargadores
El controlador propuesto
- Descripción
- Prestaciones
- Puestos E/S
- Diagrama de bloques
Lógica de control
- Movimientos básicos
- Indicación de sensado
- Ajustes por software
Cargando un programa
- Hardware de programación
- Conexiones
- Software WinPic800
- Cargando el HEX
Sensor reflectivo CNY70
- Principio de funcionamiento
- Diagrama de bloques
- Implementación
- Lectura del sensado
- Conexion al microcontrolador
Sensor ultrasónico
- Principio de funcionamiento
- Diagrama en bloques
- Implementación
- Lectura del sensado
- Conexion al microcontrolador
Sensor de temperatura LM35
- Principio de funcionamiento
- Diagrama en bloques
- Implementación
- Lectura del sensado
- Conexion al microcontrolador
Sensor de efecto Hall
- Principio de funcionamiento
- Diagrama en bloques
- Implementación
- Lectura del sensado
- Conexion al microcontrolador
Herramientas recomendadas
- Cutter
- Pinza y alicate
- Calibre y elementos de Medición
- Taladro y mechas de copa
Materiales útiles
- Plástico de alto impacto
- Ángulos esquineros metálicos
- Velcro
- Ruedas
- Fijaciones
Construcción de un robot experimental
- Piezas estructurales
- Montaje de sensores
- Ruedas y puntos de apoyo
- Montaje de motores
- Conexionado y ajuste del hardware controlador
Primeras pruebas de nuestro robot
- Probando el buen funcionamiento
- Rutinas básicas de movimiento
- Control por tiempo
Implementando los sensores
- Rutinas de prueba
- Indicación de sensado
- Manteniéndose dentro de un área delimitada
Trayectoria controlada por sensores reflectivos
- Seguir una línea
- Distintas configuraciones posibles
- Ajustando sensores
- Algoritmos de seguimiento
Nuestro robot reconociendo el entorno
- Implementación de sensores más complejos
- Detección de obstáculos
- Sorteando irregularidades del terreno
- Tomar muestras de parámetros ambientales (ej: temperatura)
Montaje de un sensor ultrasónico
- Rutinas de software para realizar mediciones
- Toma de decisiones en tiempo real
- Indicación de sensado
- Programando el robot para realizar mediciones continuas
Nuevos desafíos para nuestro robot
- Presentación de problemáticas en un entorno real
- Ejercitando en programación
- Trucos y consejos
Concursos de robótica
- Las competencias más conocidas
- Reglamentos
- Condiciones para participar
Categoría sumo robot
- Descripción de la competencia
- Consejos útiles
- El día de la competencia, preparativos
Categoría robots velocistas
- Descripción de la competencia
- Consejos útiles
- El día de la competencia, preparativos
Battle bots
- Robots que luchan hasta morir
- Mecánica robusta
- Lanza-llamas
- Sierras
- Peligros, ejemplos y costos de los robotsS
