En este proyecto hemos diseñado y construido un robot oruga totalmente controlado mediante Arduino Nano. La estructura principal del robot está montada sobre una base de orugas motorizadas extraídas de Thinghiverse, lo que le permite desplazarse por distintos tipos de superficies con estabilidad y tracción mejorada.
¿En qué consiste este robot?
Este robot multifuncional es capaz de moverse en diferentes modos de operación:
- Modo Manual: El usuario controla el movimiento mediante un mando a distancia por infrarrojos con 10 comandos configurados: Avance, retroceso, paro, giro en ambas direcciones, los 3 modos y un modo de espera
- Modo Seguilíneas: El robot sigue una línea negra trazada en el suelo, ajustando su dirección automáticamente. Por estar limitados en cantidad y tipo de sensor, teniendo solo un sensor de línea de salida digital, solo es capaz de seguir líneas rectas
- Modo Esquivar Obstáculos: Gracias a un sensor ultrasónico, detecta objetos a corta distancia y maniobra para esquivarlos siguiendo luego la dirección general que llevaba previa al obstáculo.
- Modo Automático con Temperatura: Además, integra un sensor de temperatura DHT11 que activa una pequeña bomba si la temperatura excede un límite predefinido.
Sensores y actuadores utilizados
- Sensor Ultrasónico: Detecta obstáculos por delante del robot para evitar colisiones y realizar maniobras de esquiva.
- Sensor Infrarrojo (Receptor IR): Recibe comandos del mando a distancia para el control manual y para cambiar entre modos de funcionamiento.
- Sensor de Línea: Permite que el robot siga una línea negra de forma autónoma.
- Sensor de Temperatura y Humedad (DHT11): Monitoriza la temperatura ambiente y activa la bomba de agua cuando es necesario.
- Servomotores de Oruga: Dos servos potentes mueven las orugas del robot, controlando la dirección y la velocidad de desplazamiento.
- Bomba de Agua: Se activa automáticamente cuando la temperatura supera un umbral, como parte de una simulación de un sistema de refrigeración o riego.
Durante el montaje nos hemos encontrado con problemas como el aislamiento del agua del sistema del resto de componentes, la dificultad de engranado de los dientes de la oruga, que se solucionó limando las partes interiores de los huecos para que los dientes deslizaran a su posición de preferencia y el problema de la alimentación por el alto consumo de los servos y la bomba, haciendo que tuviéramos que cambiar la pila de 9 V que utiliza como fuente de energía varias veces.
Más allá de los problemas esperables surgidos de la implementación física de la idea, consideramos el proyecto como un éxito pues no solo contamos con un robot móvil, si no que hemos mejorado nuestra comprensión del control cinemático de los mismos y del diseño de algoritmos de control para ellos.
Añadimos a continuación vídeos del funcionamiento del robot en sus diferentes modos:
Autoría:
Mauro Infante Villarruel
Javier Dalmau Cebria