Curso Introducción a los sistemas Embebidos

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PROYECTO SEGUIDOR DE LINEA – SENSOR INFRARROJO

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Proyecto Seguidor de Línea – Sensor Infrarrojo

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INTRODUCION Los robots seguidores de línea son robots muy sencillos, que cumplen una única misión: seguir una línea marcada en el suelo normalmente de color negro sobre una pista blanca (normalmente una línea negra sobre un fondo blanco). Son considerados el proyecto de inicio en

robótica. Estos robots pueden variar desde los más básicos (van tras una línea única) hasta los robots que recorren laberintos. Todos ellos, sin embargo, poseen (por lo general) una estructura común. La figura muestra el esquema típico de un robot seguidor de línea, en este caso realizado con un microcontrolador PIC. Todos estos robots basan su funcionamiento en los sensores. Sin embargo, dependiendo de la complejidad del recorrido, el robot debe ser más o menos complejo (y, por ende, utilizar más o menos sensores).

Los robots más simples utilizan 2 sensores, ubicados en la parte inferior de la estructura, uno junto al otro. Cuando uno de los dos sensores detecta el color blanco, significa que el robot está saliendo de la línea

negra por ese lado. En ese momento, el robot gira hacia el lado contrario hasta que vuelve a estar sobre la línea. Esto en el caso

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de los seguidores de línea negra, ya que también hay seguidores de línea blanca. DIAGRAMA EN BLOQUES

SENSORES

Los sensores denominados comúnmente rastreadores, detectan la línea a seguir en la pista. Hay muchos tipos de sensores que se pueden usar para este fin; sin embargo, por razones de costos y practicidad. Los más comunes son los sensores infrarrojos (IR), como el modulo que se muestra en la figura.

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Este sensor puede ser alimentado con tensiones desde 3.5V a 5V, siendo su salida del tipo digital. Su distancia de operación desde 2 a 60 centímetros. Dispone de un potenciómetro para ajustar la intensidad del haz infrarrojo según las necesidades de la aplicación. Como se ve en su esquema eléctrico.

La línea a seguir, puede ser de color negro con fondo blanco o línea blanca con fondo negro, Cualquiera sea la que se utilice el sistema de detección de basa en la reflexión del haz

infrarrojo sobre la superficie. Si la superficie es blanca se reflejara el infrarrojo y se detectara una señal en caso contrario la señal de salida será nula. Tal como se muestra en la figura. También se utiliza estos sensores como contador para determinar la distancia recorrida sobre la pista.

El robot se mueve utilizando motores. Dependiendo del tamaño, el peso, la precisión del motor, entre otros factores, éstos pueden ser de varias clases:

Motores de corriente continua Motores paso a paso Servomotores.

Las ruedas del robot son movidas por los motores. Normalmente se usan ruedas de materiales anti-deslizantes para evitar fallas de tracción. Su tamaño es otro factor a tener en cuenta a la hora de armar el robot.

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FUENTES DE ENERGÍA El robot obtiene la energía que necesita para su funcionamiento de baterías o de una fuente de corriente alterna, siendo esta última menos utilizada debido a que le resta independencia al robot. Las baterías más adecuadas son las de Polímero de Litio, comúnmente llamadas baterías de lipo, son las baterías de última generación con una excelente relación entre capacidad, peso, volumen y tensión (voltaje). Esta batería al ser comparadas con sus antecesoras, las de Ni Mhi o Ni Cd, son muy superiores. Donde antes teníamos un pack del tipo 7.2v y 3000mha de Ni Mhi o Ni Cd, ahora tenemos uno de 7.4v 6.000Mha de Lipo que pesa casi la mitad y que nos da incluso una mayor descarga. Esto hace que si la nueva batería va a instalarse en seguidor de línea por ejemplo, tengamos un robot más ligero, más potente y que va a poder funcionar durante más tiempo.

PLACA DE CONTROL La toma de decisiones y el control de los motores están generalmente a cargo de un microcontrolador. La placa de control contiene dicho elemento, junto a otros componentes electrónicos básicos que requiere el microcontrolador para funcionar. En nuestro caso utilizaremos como a lo largo de este curso un arduino uno.

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CIRCUITO PRUEBA DE SENSORES En esta clase realizaremos un programa de prueba del módulo de detección de línea de forma de tal de entender su funcionamiento para posteriormente modificar el programa e implementar el robot seguidor de línea. Para realizarlo necesitaremos los siguientes materiales:

Arduino Uno Módulo detector de infrarrojos Cables leds

ESQUEMA ELECTRICO

PROGRAMA El programa realiza las siguientes funciones:

Se configura los pines de salida donde que estará conectado modulo detector de infrarrojos

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A continuación se ejecuta un ciclo infinito en el que se detecta si hay una línea negra al frente

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