INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA ROBOT MÓVIL...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y ELÉCTRICA

ROBOT MÓVIL PARA RECONOCIMIENTO DE TERRENOS

T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO EN ROBÓTICA INDUSTRIAL

P R E S E N T A N

Castañón Decena Francisco

Cosme Bustamante Carlos

Martínez Tovar Carlos Uriel

ASESORES: M. en C. AURORA APARICIO CASTILLO M. en C. RUBÉN GALICIA MEJÍA

México D.F. 2011


INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 2



ÍNDICE GENERAL

Contenido

ÍNDICE GENERAL 4

INTRODUCCIÓN 8

OBJETIVOS 10

JUSTIFICACIÓN 11

HIPÓTESIS 12

ESTUDIO DEL ESTADO DEL ARTE. 14

1.1 CONTEXTO HISTÓRICO. 15

1.2 CONTEXTO TECNOLÓGICO. 17

FIGURA 1.1 PIQUE 17 FIGURA 1.2 HACHA CON PICO 17 FIGURA 1.3 MARTILLO NEUMÁTICO 18 FIGURA 1.4 BOLSA DE LEVANTAMIENTO DE ALTA CAPACIDAD 19 FIGURA 1.5 BOLSA DE LEVANTAMIENTO DE BAJA CAPACIDAD 19 FIGURA 1.6 UNIDAD SEPARADOR 20 FIGURA 1.7 GATOS HIDRÁULICOS PUNTUALES 20 FIGURA 1.8 VIBRÁFONO DE SPINIFER 21 FIGURA 1.9 VIBROSCOPIO DE SPINIFER 22 FIGURA 1.10 EXPLOSÍMETRO 22

1.3 CONTEXTO COMERCIAL. 23

DISEÑO DEL ROBOT MÓVIL 25

2.1 ANÁLISIS PARA DETERMINAR EL DISEÑO. 26

FIGURA 2.1: DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA TÉCNICA DE RECONOCIMIENTO DE TERRENOS Y RESCATE DE

VÍCTIMAS EN TERREMOTOS 27

2.2 DIAGNÓSTICO PREVIO PARA EL DISEÑO 28

2.3 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN PARA DETERMINAR EL DISEÑO. 30

TABLA 2.1 DESCRIPCIÓN DE LOS CRITERIOS DE JERARQUIZACIÓN 32 TABLA 2.2 TABLA DE CRITERIOS DE JERARQUIZACIÓN DELIMITANDO EL PROBLEMA 32

2.4 SELECCIÓN DEL DISEÑO MÁS APROPIADO. 33

TABLA 2.3 TABLA DE CRITERIOS SOBRE SOLUCIONES 34 TABLA 2.4 CRITERIOS, SOLUCIONES Y SU PORCENTAJE TOTAL 35 FIGURA 2.2 DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA TÉCNICA DE RESCATE DE VÍCTIMAS Y/O DE EXPLORACIÓN DE

TERRENOS EN TERREMOTOS Y DONDE EL PROYECTO ENTRARIA DE MANERA FUNCIONAL 36

ANÁLISIS DEL ROBOT MÓVIL 38

3.1 DISEÑO MECÁNICO 38

TABLA 3.1 PARTES QUE COMPONEN EL MÓVIL Y SU PESO 38



3.1.1 CHASIS DEL PROTOTIPO 39

TABLA 3.2 DESIGNACIONES DE ALUMINIOS [11] 40 TABLA 3.3 CLASIFICACIÓN DEL ALUMINIO Y SUS ALEACIONES. 41 TABLA 3.4 TABLA DE PROPIEDADES TÍPICAS DE MATERIALES PARA INGENIERÍAS (S INGLÉS) [11] 45 TABLA 3.5 TABLA DE PROPIEDADES TÍPICAS DE MATERIALES PARA INGENIERÍAS (S INTERNACIONAL) [11] 46 FIGURA 3.1 DIAGRAMAS DE CORTANTE Y DE MOMENTO DE LA PLACA QUE SOPORTA LOS COMPONENTES 48

3.1.2 MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA 50

FIGURA 3.2 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DE LA RUEDA 50 FIGURA 3.3 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL LA ORUGA DELANTERA DEL ROBOT 53 FIGURA 3.4 DIMENSIONES DEL MOTOR EN MILÍMETROS 55 FIGURA 3.5 MOTOR ELÉCTRICO 55

3.1.3 CADENAS DE TRANSMISIÓN Y PIÑONES 56

FIGURA 3.6 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA CADENA [4]. 57 FIGURA 3.7 EFECTO DE LA CUERDA EN UNA CADENA DE RODILLOS [4]. 58 FIGURA 3.8 RODAMIENTO RÍGIDO DE BOLAS. 59 FIGURA 3.9 CADENA PARA FABRICAR LA ORUGA DEL ROBOT MÓVIL 60 FIGURA 3.10 PIÑONES PARA LA TRACCIÓN DE LAS ORUGAS DEL ROBOT MÓVIL 61 FIGURA 3.11 BALEROS PARA LA PARTE CENTRAL DE LOS PIÑONES DE TRACCIÓN DEL ROBOT 62 FIGURA 3.12 EJES SEPARADORES HUECOS PARA LA SUJECIÓN DEL LADO LIBRE DE LA ORUGA 62

3.1.4 BATERÍAS O PILAS 63

FIGURA 3.13 BATERÍAS RECARGABLES QUE UTILIZA EL ROBOT MÓVIL 65

3.1.5 CÁMARA 66

FIGURA 3.14 CÁMARA INFRARROJA INALÁMBRICA CON MICRÓFONO PARA EL ROBOT MÓVIL 67 FIGURA 3.15 RECEPTOR DE FRECUENCIA DE LA CÁMARA INALÁMBRICA 68 FIGURA 3.16 USB DECODIFICADORA DE VIDEO PARA LA SEÑAL DE LA CÁMARA DEL MÓVIL 69 FIGURA 3.17 CIRCUITO ELÉCTRICO DE LA REGULACIÓN DEL VOLTAJE DE LA CÁMARA 69

3.1.6 SERVOMOTORES 71

FIGURA 3.18 SERVOMOTOR DE LOS BRAZOS DEL ROBOT MÓVIL 72

3.1.7 CONTROL DE RADIOFRECUENCIA 73

TABLA 3.6 RADIOFRECUENCIAS COMERCIALES 73 FIGURA 3.19 CONTROL DE RADIOFRECUENCIA DE 2.4 GHZ CON 5 CANALES 74 FIGURA 3.20 RECEPTOR DEL CONTROL DE RADIOFRECUENCIA Y PACK DE PILAS DE ALIMENTACIÓN 75 FIGURA 3.21 RECEPTOR DEL CONTROL DE RADIOFRECUENCIA 75

3.2 DISEÑO ELECTRÓNICO 76

3.2.1 ESTRUCTURA DEL MÓVIL 76

FIGURA 3.22 ESTRUCTURA DEL MÓVIL CON LA TARJETA DE POTENCIA DE LOS MOTORES 76 FIGURA 3.23 PARTE DE ABAJO DEL MÓVIL 77

3.2.2 CIRCUITOS ELECTRÓNICO 78

FIGURA 3.24 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE LA ETAPA DE CONTROL 78 FIGURA 3.25 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE LA ETAPA DE POTENCIA DE LOS MOTORES 79 FIGURA 3.26 CIRCUITO ELÉCTRICO DE LA PARTE DE POTENCIA DE LOS MOTORES 80 FIGURA 3.27 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN 81 FIGURA 3.28 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN Y EL PIC16F67A 82 FIGURA 3.29 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE LOS BUSES DE DATOS 82



TABLA 3.7 ESPECIFICACIONES ELÉCTRICAS DEL PIC16F627A 83 FIGURA 3.30 DIAGRAMA DE CONEXIÓN DEL L293D 84 TABLA 3.8 PINES DE ENTRADAS Y SALIDAS DEL L293D 84 TABLA 3.9 DESCRIPCIÓN DE CONFIGURACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES 85 FIGURA 3.31 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE TODAS LAS ETAPAS 87 FIGURA 3.32 TARJETA ELECTRÓNICA DE POTENCIA 88

3.3 ENSAMBLE Y PRUEBAS 89

FIGURA 3.33 ENSAMBLADO DE LAS PIEZAS DEL ROBOT MÓVIL 89 FIGURA 3.34 MOTOR ELÉCTRICO, CADENA Y CATARINA DE TRACCIÓN DEL ROBOT MÓVIL 89 FIGURA 3.35 CATARINA CON EL EJE BARRENADO Y PRISIONERO PARA EL MOTOR 90 FIGURA 3.36 CATARINA CON EL EJE SUJETADO AL MOTOR 90 FIGURA 3.37 CATARINA CON CADENA DE LA PARTE DELANTERA DEL ROBOT MÓVIL 91 FIGURA 3.38 PILAS AA Y TARJETA DE POTENCIA DE LOS MOTORES EN EL ROBOT MÓVIL 91

RESULTADOS OBTENIDOS 94

4.1 RESULTADOS 94

4.2 OTROS SISTEMAS 95

COSTOS Y CONCLUSIONES 97

5.1 COSTOS DEL MATERIAL ADQUIRIDO 97

TABLA 5.1 MATERIAL ADQUIRIDO POR EL EQUIPO DE TRABAJO Y SUS COSTOS 98 TABLA 5.2 MATERIAL PROPORCIONADO POR EL EQUIPO DE TRABAJO Y LA CANTIDAD DE CADA UNO DE ELLOS 99

5.2 CONCLUSIONES GENERALES 100

GLOSARIO 102

ANEXO I 109

ANEXO II 110

ANEXO III 144

ANEXO IV 149

BIBLIOGRAFÍA 150

WEBGRAFÍA 151



PROTOCOLO DEL PROYECTO

ROBOT MÓVIL PARA

RECONOCIMIENTO DE TERRENOS



INTRODUCCIÓN

La robótica móvil en la actualidad se ha desarrollado para un sinfín de soluciones

particulares, en este trabajo se atacará principalmente el problema de reconocer terrenos

que son de difícil acceso a prioridad para el ser humano.

Por lo tanto, el presente proyecto propone una solución tecnológica para un acceso remoto

por parte del usuario en zonas no conocidas, con la finalidad principalmente de localizar

personas u objetos en cualquier tipo de siniestro natural, desastre, escombros, ruinas o

simplemente en lugares de exploración, entre otras cosas.

La solución se presenta inicialmente con un Estudio del Estado del Arte (Capítulo I), el cual

integra los contextos de información necesarios para darle la sustentabilidad teórica al

proyecto y al mismo tiempo, que resulte una herramienta valiosa para documentar en estos

temas para el equipo de trabajo.

Por su parte, en el Capítulo II, se desarrolla el diseño del robot para atacar la problemática,

delimitando así todas las cualidades y características que tendrá el robot móvil; todo esto

estará basado en un riguroso análisis de la estructura más idónea y el sistema electrónico

más apto para su control.

Con lo anterior, se desarrolla en sí el robot móvil, teniendo en cuenta la Ingeniería de

Automatización y Control, Ingenierías de Diseño Mecánico e Ingeniería Industrial, las

cuales se podrán observar en el Capítulo III, realizando el análisis del robot construido

como una solución integral a través de la sinergia que cada uno de estos elementos aporta

al proyecto.

En el Capítulo IV, se enuncian los Resultados obtenidos, a través de la comparación de los

objetivos iniciales con el resultado final, basándose en la experiencia propia de cada uno de

los integrantes del equipo de trabajo y sus respectivas aportaciones en el proyecto.



Finalmente el Capítulo V, detalla los costos generales del robot, las conclusiones,

recomendaciones y discusiones, los cuales representan una valiosa retroalimentación para

el equipo de trabajo en relación a mejorar todos aquellos aspectos que sean necesarios, y al

mismo tiempo representan información valiosa para aquellos interesados en el tema en

estudio.

El equipo de trabajo pretendió desarrollar un prototipo con tecnología disponible a nivel

nacional que ayude a las actividades de reconocimiento de terrenos, que sea alcanzable para

un mayor número de tareas, no sólo de reconocimiento, y que auxilie en desastres,

derrumbes, escombros, etc.; manteniendo vigente la misión de nuestra institución

educativa: “La Técnica al Servicio de la Patria.”



OBJETIVOS

GENERAL

Proporcionar una herramienta que ayude a mejorar las técnicas de incursión en áreas de

difícil acceso con ayuda de tecnología móvil.

ESPECÍFICOS

Auxiliar en tareas de reconocimiento de terrenos para disminuir el riesgo de accidentes en

personas que tengan como fin accesar a dichos lugares.

Ingresar por lugares inaccesibles para el hombre, y ayudar a la localización de objetos o

personas, dando así una evaluación visual del terreno.

Aumentar la eficacia y eficiencia en la detección de personas u objetos para disminuir el

factor tiempo y mejorar resultados en las maniobras de reconocimiento de terrenos.



JUSTIFICACIÓN

Debido a que en los últimos años se ha incrementado la necesidad e interés por tener acceso

a zonas no reconocidas y de difícil acceso para la exploración de terrenos en lugares donde

el ser humano difícilmente puede acceder, se ha hecho necesaria la implementación de

sistemas controlados vía remota que permitan ayudar a rescatar personas en zonas de

desastre o a explorar áreas de alto riesgo para el hombre.

El desarrollo de una herramienta de esta índole deberá ser capaz de detectar un sin número

de personas u objetos gracias a una cámara de visión infrarroja con alcance de 150m. (en

condiciones ideales).



HIPÓTESIS

El equipo de trabajo propone desarrollar un Robot Móvil Inalámbrico que sirva de

herramienta para solucionar la problemática del reconocimiento de terrenos, el cual tenga la

capacidad de moverse por lugares inaccesibles para el humano y al mismo tiempo, muestre

imágenes en tiempo real que sirvan para trazar una trayectoria, la cual se pueda utilizar para

generar una mejor imagen empleada para la ubicación de personas u objetos; es

indispensable que esta herramienta cuente con un control fácilmente manipulable por el

usuario asignado.

Capítulo I

Estudio del Estado del Arte

1.1 Contexto Histórico

1.2 Contexto Tecnológico

1.3 Contexto Comercial

Este Capítulo integra contextos de información necesaria para sustentar teóricamente el

proyecto



Estudio del Estado del Arte.

En este capítulo se tratarán los contextos históricos, tecnológicos y comerciales.

En el contexto histórico se mencionarán cómo se atacaba la problemática antes

mencionada.

También se mencionarán dentro del contexto tecnológico varias herramientas desarrolladas

en el pasado para accesar a terrenos desconocidos o de difícil acceso.

A su vez, en el contexto comercial se mostrará el mercado donde puede ser introducido el

proyecto que se está desarrollando.



1.1 Contexto Histórico. No se sabe con certeza cuando se comenzó a atacar la problemática, pero los registros más

antiguos que se tienen son los escritos de China datados hace 3000 años y los códices

Mayas y Aztecas, en los cuales se describen los impactos de las sacudidas sísmicas que

generaban derrumbes o escombros. Éstos son los primeros intentos por accesar a zonas no

conocidas y/o de difícil acceso, ya que la mayoría de los casos de destrucción de las

estructuras y la necesidad del hombre por rescatar a las víctimas de dicha destrucción es

causada por los sismos.

Para atacar esta problemática se utilizaban técnicas de rescate con cuadrillas de personas y

se auxiliaban con perros de venteo (perros de búsqueda de personas u objetos) para conocer

o incluso encontrar la localización de las víctimas sepultadas.

La herramienta más antigua que se utilizó en el rescate de víctimas fue la palanca.

Posteriormente el hombre se vio en la necesidad de fabricar nuevos instrumentos que le

ayudaran al rescate, como por ejemplo el pique.

Las primeras herramientas de rescate hidráulicas surgen en 1975 y éstas son:

• Separador manual hidráulico

• Sistema de pistón hidráulico (gato), comenzó a utilizarse en 1984.

• El martillo neumático se introdujo como herramienta después del año 1970.

• Bolsas de levantamiento de baja y alta presión.

• Detector de gases (Explosímetro).



De las herramientas más actuales para el reconocimiento de terrenos y victimas posibles en

el lugar se tienen.

• El vibráfono.

• El vibroscopio.

Con este tipo de herramientas se ha podido encontrar una solución para la problemática

antes mencionada, sin embargo ésta no ha satisfecho la necesidad y la eficacia necesaria

para un reconocimiento o incluso la recuperación de personas u objetos en zonas de difícil

acceso para el humano.



1.2 Contexto Tecnológico. En este contexto se integra la información de las diferentes herramientas y técnicas

utilizadas para resolver la problemática.

El ingreso a los lugares remotos o de difícil acceso se comenzó a realizar con el uso de la

palanca y el pique como herramientas tecnológicas; ahora en años más recientes (siglo XX)

se empezaron a emplear diversas tecnologías, como son la hidráulica, neumática y

electrónica.

Figura 1.1 Pique

Figura 1.2 Hacha con pico



De la tecnología neumática tenemos las herramientas siguientes utilizadas en los rescates:

• Martillo neumático.

El martillo neumático es una herramienta de uso profesional utilizada con el propósito de

realizar agujeros de dimensiones considerables. Esto sirve para que el humano se

introduzca con mayor facilidad hacia donde se desea, ya sea para detectar objetos,

personas o sólo de exploración.

Figura 1.3 Martillo neumático

• Bolsas de levantamiento.

Las bolsas de levantamiento son herramientas que se utilizan para levantar escombros o

piedras, permitiendo al humano introducirse en zonas de difícil acceso para dar una

evaluación de la misma. Su elemento principal para su funcionamiento es el aire. Estas

bolsas están construidas de un material resistente a las pinchaduras y soporta diferentes

pesos. Dependiendo de sus dimensiones, éstas requieren un espacio considerable para su

funcionamiento.



Figura 1.4 Bolsa de levantamiento de alta capacidad

Figura 1.5 Bolsa de levantamiento de baja capacidad

Los sistemas hidráulicos se comienzan a utilizar a partir de la necesidad de remover un

mayor peso con las herramientas.

Las herramientas hidráulicas utilizadas en las intervenciones para accesar a lugares de

difícil acceso para el humano son:



• Unidad separador.

El separador hidráulico es una herramienta portátil y manual que sirve para remover

materiales de mayor peso y facilitar el acceso de los hombres. Tiene la capacidad de

levantar mayores cantidades de peso de cualquier material en una sola operación.

Figura 1.6 Unidad separador

• Gatos hidráulicos puntuales.

El gato hidráulico puntual es un sistema de apoyo utilizado por el separador manual

hidráulico para mantener separadas las partes mediante las cuales se desea tener acceso a un

lugar por un mayor tiempo y con mayor distancia. Es capaz de permitir que dos hombres

ingresen al mismo lugar y al mismo tiempo.

Figura 1.7 Gatos hidráulicos puntuales



Posteriormente dentro de los sistemas electrónicos de apoyo para accesos de este tipo

encontramos:

• Vibráfono.

El vibráfono permite detectar la presencia de alguna persona bajo escombros o materiales

inertes después de una catástrofe o derrumbe y determina su ubicación con cierta exactitud.

El más mínimo sonido emitido por la persona es susceptible de ser captado por este equipo

con una sensibilidad excepcional.

Este dispositivo está equipado de un filtro ajustable que permite atenuar y discriminar los

ruidos brutos externos como martillos neumáticos, paso de vehículos, etc.

Figura 1.8 Vibráfono de SPINIFER

• Vibroscopio.

El vibroscopio está compuesto de una punta telescópica en la cual tiene fijada una cámara

infrarroja rotativa de 360º unida a una caja de control portátil con pantalla.

El vibroscopio permite hacer exploraciones dentro de terrenos con escombros y a la vez, se

puede conversar con alguna persona dentro del espacio donde se introduce dicho

vibroscopio ya que cuenta con un micrófono incorporado en la cámara.



Figura 1.9 Vibroscopio de SPINIFER

• Detector de gases.

Es un dispositivo portátil utilizado para medir la cantidad de gases en cualquier terreno

cerrado o del cual no se conoce la cantidad y peligrosidad de éstos que pudiesen generar

una explosión.

Figura 1.10 explosímetro



1.3 Contexto Comercial. En este contexto se analizarán los posibles usuarios, a fin de realizar una selección sobre

cuáles pudieran ser clientes potenciales.

Con base en encuestas realizadas por el equipo se puede determinar que las siguientes

agrupaciones pudieran ser potenciales usuarios de esta tecnología debido a su función de

detección y exploración de terrenos de difícil acceso para el hombre, entre otras. Dichas

agrupaciones son:

• Cruz Roja Mexicana.

• Heroico Cuerpo de Bomberos.

• Secretaria de la Defensa Nacional (SEDENA)

• INAH (Instituto Nacional de Antropología e Historia).

• ERUM (Escuadrón de Rescates y Urgencias Médicas).



Capítulo II

Diseño del robot móvil

2.1 Análisis para determinar el diseño

2.2 Diagnóstico previo para el diseño

2.3 Alternativas de solución

para determinar el diseño

2.4 Selección del diseño más apropiado

Este capítulo presenta los análisis desarrollados por el equipo de trabajo y la solución más

óptima para atacar la problemática.



Diseño del robot móvil

En este capítulo se plantea cómo obtener la solución óptima a la problemática del apoyo en

búsqueda y rescate para evitar riesgos adicionales a las personas.

Para esto se analizará la forma actual en la que se lleva a cabo el proceso de detección y

rescate de víctimas o exploración de terrenos que presenten mayor peligro para el ser

humano. Una vez conocido esto, se realizará un diagnóstico utilizando la herramienta

FODA (Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas).



2.1 Análisis para determinar el diseño.

El proceso investigado para el rescate de víctimas y reconocimiento de terrenos después

de un sismo es el siguiente:

• El reconocimiento del lugar. Es el primer paso y se emplea para la detección de

posibles escapes de gas (con la ayuda de un explosímetro) y así determinar la mejor

herramienta para perforar, y los refuerzos a usar en caso de inestabilidad.

• La localización de víctimas. El operario se auxilia con perros, piques y sondas.

• La visualización. Se realiza mediante una perforación por la cual se desliza una

cámara endoscópica que permite al socorrista comunicarse con la víctima, y al

médico efectuar un primer diagnóstico.

• La evaluación. Se lleva a cabo cuando se hace una perforación y retiro de

escombros, posteriormente un médico o un socorrista podrá deslizarse y

proporcionar los primeros auxilios y dar la evaluación preliminar de la víctima. En

el caso de que sea sólo por exploración, por esa misma apertura podrá ingresar para

una visualización más a fondo de lo que se encuentra en dicha zona.

Este proceso se puede observar en la siguiente figura:



FIGURA 2.1: DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA TÉCNICA DE RECONOCIMIENTO DE TERRENOS Y RESCATE DE VÍCTIMAS EN TERREMOTOS

Reconocimiento del lugar

Localización de víctimas sepultadas o materiales peligrosos

Visualización del área donde se encuentra la víctima o materiales

desconocidos

Evaluación del área para quitar escombros

Evaluación del estado de la

víctima o terreno



2.2 Diagnóstico previo para el diseño

El análisis FODA que se describe a continuación se aplico a las técnicas existentes desde

que se tienen registros de los métodos y técnicas utilizadas para rescates y/o para la

exploración de terrenos de difícil acceso para el ser humano, hasta los procesos utilizados

actualmente.

Fortalezas

• Fácil manejo la herramienta.

• La vida útil de los elementos es mayor.

• Capacidad de mover grandes pesos. Desde 3.7 toneladas hasta 27 toneladas.

Oportunidades

• Desarrollo tecnológico de herramientas de apoyo en zonas de desastre.

• Mayor desarrollo comercial.

• Optimización del proceso para su incursión en terrenos de difícil acceso.

Debilidades

• Acceso muy restringido que se puede tener con las herramientas.

• Los componentes tienen que ser importado de otros países por lo tanto se invierte

más tiempo de traslado.

• No existen equipos de este tipo disponibles en el mercado nacional.

• Son ruidosas las herramientas neumáticas como el taladro neumático.

• Contaminación al ambiente producida por las máquinas en 1º y 2º orden debido al

uso de motores a gasolina para su funcionamiento.

• Tecnología no muy avanzada en cuanto a localización (vibráfono).

• Poco alcance de visualización en dispositivos ópticos (vibroscopio).



• Mantenimiento continúo a motores de combustión interna y válvulas neumáticas.

• Peso excesivo de las herramientas que utilizan los rescatistas.

Amenazas

• Puede causar derrumbes las herramientas de golpeo como taladros neumáticos.

• Nuevas tecnologías en desarrollo para el rescate.

• La competencia de otras marcas para vender sus productos.

• Mal uso de las herramientas por inexperiencia.

En base a este análisis FODA, en cuanto a las técnicas de rescate y reconocimiento de

terrenos que existen en la actualidad, se deben establecer los parámetros donde es

pertinente el empleo del proyecto desarrollado.



2.3 Alternativas de solución para determinar el diseño.

Mediante la información obtenida con el diagnóstico del sistema a diseñar se establecieron

los criterios que permiten realizar el planteamiento del proyecto completo y los posibles

problemas los cuales se resolverán de acuerdo con criterios de jerarquización,

permitiéndonos con esto llegar a la propuesta de una solución óptima.

Criterios jerarquizados para la delimitación de la problemática

Para este proyecto se consideran los siguientes criterios:

• Tiempo: Se pretende desarrollar el proyecto en un periodo de no más de 12 meses.

• Costo: No se cuenta con gran financiamiento, por lo tanto los recursos económicos

para el desarrollo del proyecto están limitados a las aportaciones individuales de

cada uno de los integrantes del equipo.

• Conocimientos: Electrónica, Mecánica, Metodologías de Investigación, Control y

experiencia propia; esto se refiere a los conocimientos del equipo.

• Infraestructura: El equipo está limitado a usar las herramientas las cuales son

propiedad de los integrantes y/o los que el centro educativo ponga a disposición.

Problemas detectados

Acceso restringido: Limitantes para la introducción de herramientas en escombros.

Tiempo de Importación: Costos elevados en la adquisión de la herramienta y accesorios y la

pérdida de tiempos de traslados.

Pocos equipos en el mercado nacional: Falta de empresas con tecnologías y equipos

disponible.



Ruidosas: Por falta de mantenimiento, tecnología robusta y/o tecnología obsoleta.

Calidad: Baja calidad en cuanto a la estructura de la herramienta, por ser muy vieja e

incluso obsoleta.

Seguridad: Esta característica tiene como objeto cuidar la integridad del operario.

Contaminación: Por falta de mantenimiento del equipo y/o por uso de motores a gasolina ó

hidráulicos.

Tecnología antigua de localización: Tecnología poco eficiente para la localización de

víctimas.

Poca visualización: Poco equipo tecnológico para visualizar elementos, cosas y/o personas.

Mantenimiento: Se sabe que cualquier dispositivo mecánico requiere de mantenimiento

periódico por lo cual referimos llegar al análisis del problema.

Peso: Exceso de peso en la estructura de la herramienta.

Problemas

Capacidad por el equipo

Criterios de jerarquización Tiempo Costo Conocimientos Infraestructura

1. Acceso restringido

81% � � � �

2. Importación 20% X X X X 3. Pocos equipos 60% � � � � 4. Ruidosas 80% � � � � 5. Calidad 80% X X � X

6. Seguridad 90% � � � � 7. Contaminación

80% � � � X

8. Tecnología utilizada de

75% � � � X



localización 9. Poca

visualización 80% � X � �

10. Mantenimiento 70% X � � � 11. Peso 85% � � � �

Tabla 2.1 Descripción de los criterios de jerarquización Selección de problemas.

Tabla 2.2 Tabla de criterios de jerarquización delimitando el problema En base a los criterios considerados por el equipo de trabajo se seleccionan los siguientes problemas.

1 Acceso restringido 2 Pocos equipos 3 Ruidosa 6 Seguridad 11 Peso

Los problemas que se descartan son debido a que no se cuenta con el tiempo suficiente y el

capital necesario, esto se mencionara en las recomendaciones para aquellos que deseen

realizar una investigación al respecto.

Criterios % Problema Problema delimitado

Tiempo 30% 1,3,4,6,7,8,9,11 Costo 10% 1,3,4,6.7.8,10,11 Conocimientos 40% 1,3,4,5,6,7,8,9,10,11 Infraestructura 20% 1,3,4,6,9,10,11 100% 1,3,4,6,11



2.4 Selección del diseño más apropiado.

Bien se sabe que cualquier problema a atacar tiene diferentes tipos de soluciones, por lo

cual se expondrán varias de las mismas que existen a la problemática, así mismo; se

propondrá de la más simple a la más compleja y que requiere ser más elaborada para así dar

una evaluación global del sistema más apropiado a diseñar.

• Acceso restringido: Se pondrán en evaluación las siguientes soluciones para obtener

la más apropiada para el prototipo, para que este tenga un acceso más fácil.

1 Utilizar una cámara para dar una evaluación visual del área para mover

escombros y así accesar sin poner en riesgo la vida de las víctimas y/o tener

la mejor trayectoria para accesar al terreno de difícil acceso.

2 Desarrollar un móvil inalámbrico con mecanismo de orugas o cadenas y una

cámara infrarroja para ver la exploración.

• Pocos equipos: Se propone una solución, ya que en el país no existen empresas que

desarrollen equipos y herramientas para ayuda en los rescates o en la detección de

terrenos de difícil acceso para él humano.

3 Desarrollar herramientas y equipo con tecnología disponible en la mayoría

de los casos a nivel nacional.

• Ruidosa: Los equipos actuales utilizados para el acceso generan contaminación de

2º orden (contaminación acústica), por lo cual el equipo propondrá una solución a

este problema.

4. Utilizar motores eléctricos.

5. Desarrollar mecanismos sin generación de muchas vibraciones.

6. Realizar un móvil que utilice motores eléctricos para su desplazamiento.



• Seguridad: Brindar soluciones hacia el buen manejo o manipulación de la herramienta.

7. Realizar una guía de entrenamiento el cual servirá de apoyo y a su vez dará conocimiento de cómo debe ser operada la herramienta.

8. Implementar técnicas necesarias para operar de forma segura la herramienta.

9. Utilizar un sistema inalámbrico que permita un acceso remoto por parte del rescatista.

• Peso excesivo de la herramienta: Se propone la siguiente solución a este problema.

10. Utilizar materiales ligeros para la fabricación de la herramienta.

11. Utilizar en su desarrollo tecnología electrónica.

12. Implementar la herramienta con un diseño compacto.

Con la problemática y las soluciones obtenidas el equipo de trabajo plantea una combinación de técnicas y herramientas para, así dar una solución óptima que será la que se tomará en cuent para el diseño del prototipo.

Soluciones

Capacidad por el equipo

Criterios de jerarquización Tiempo Costo Conocimientos

y experiencia Infraestructura

1 10% � � � � 2 10% � � � � 3 10% � � � � 4 9% � � � � 5 5% X � X � 6 9% � � � � 7 6% X X � X 8 5% X � X X 9 9% � � � � 10 9% � � � � 11 9% � � � � 12 9% � � � �

100%

Tabla 2.3 Tabla de criterios sobre soluciones



Por lo tanto el equipo de trabajo decidió enfocarse a estas posibles soluciones:

I. Realizar una herramienta la cual permita tener un acceso más apropiado.

II. Utilizar una cámara para dar una evaluación del área, y así posteriormente

mover escombros y poder accesar sin poner en riesgo la vida de las víctimas y/o

detectar elementos en el espacio donde trabaje el robot móvil.

III. Utilizar motores eléctricos.

IV. Utilizar en su desarrollo tecnología electrónica.

Con respecto al tiempo la solución más rápida de atender es: Soluciones CRITERIOS TOTAL

1

Experiencia (10%), Infra (7%), Tiempo (4%), Costo (3%) 24%

2


4


9


100%

Tabla 2.4 Criterios, Soluciones y su porcentaje total

Por lo tanto la solución más óptima para el robot móvil para reconocimiento de terrenos es

un móvil del tipo híbrido con orugas y un arreglo de articulación, dada la necesidad de

evadir obstáculos en su desplazamiento, y la etapa de control también será de igual forma

híbrida con dispositivos inalámbricos.



FIGURA 2.2 DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA TÉCNICA DE RESCATE DE VÍCTIMAS Y/O DE EXPLORACIÓN DE TERRENOS EN TERREMOTOS Y DONDE EL PROYECTO ENTRARIA DE MANERA

FUNCIONAL

Reconocimiento del lugar

Localización de víctimas sepultadas y/o de materiales peligrosos

Visualización del área donde se encuentra la victima y/o cualquier material desconocido

Evaluación del área para quitar escombros

Evaluación del estado de la victima y/o del

terreno

Utilización de la tecnología

inalámbrica



Capítulo III

Análisis del Robot Móvil

3.1 Diseño mecánico

3.2 Diseño electrónico

3.3 Pruebas

En este capítulo obtendremos un modelo virtual y físico del proyecto el cual estará sustentado por cálculos físicos para cada una de las partes que integran el proyecto.



ANÁLISIS DEL ROBOT MÓVIL

En base a lo que el equipo de trabajo determinó en el capitulo anterior, aquí se desarrolla

paso a paso el conjunto de las partes que constituye al robot.

3.1 DISEÑO MECÁNICO

En base a los resultados obtenidos del capítulo dos, la base o plataforma del prototipo del

robot móvil será una aleación de aluminio resistente a esfuerzos mecánicos, reacciones

químicas que pueda tener con el medio ambiente, y por su bajo peso para evitar un alto

consumo de energía.

Bajo el criterio de los integrantes del equipo de trabajo para desarrollar el proyecto se

consideró que el sistema debe ser ligero; por lo que se promedio el peso de cada una de las

partes que integrara el sistema:

No PARTE PIEZA PESO TOTAL

1 Chasis 1 1.150 kg 1.150 kg

2 Motores 2 200 grs 0.400 kg

3 Cadenas para las orugas 4 187.50 grs 0.750 kg

4 Rines o piñones de tracción

8 150 grs 1.200 kg

5 Baterías ó pilas 2 450 grs 0.900 kg

6 Tarjetas de circuitos 1 250 grs 0.250 kg

7 Cámara 1 200 grs 0.200 kg

8 Servomotores 2 100 grs 0.200 kg

SUMA TOTAL 5.050 KG

Tabla 3.1 Partes que componen el móvil y su peso

El peso aproximado del prototipo será de 6 kilogramos que es lo que considera el equipo de

trabajo como límite menor para la resistencia mecánica a esfuerzos. El Tamaño del



prototipo será de 30cm x 48cm contando las articulaciones delanteras extendidas y de 30cm

x 30cm con la parte delantera de las articulaciones sin extender.

A continuación se detallan por partes los cálculos realizados de todos los elementos que

contemplan la estructura del robot móvil.

3.1.1 CHASIS DEL PROTOTIPO El aluminio es un metal ligero con una densidad de 2.70 g/cm3 (2710 kg/m3), y por ello,

aunque las aleaciones de aluminio tienen características mecánicas relativamente bajas

comparadas con las del acero, su relación resistencia-peso es excelente. Es precisamente

debido a esto que el aluminio se utiliza cuando el peso es un factor importante, como ocurre

en las aplicaciones aeronáuticas y de automoción.

Es uno de los principales metales utilizados para miles de aplicaciones a nivel industrial y

del hogar por tener muchas características clave para su utilización, como son las

siguientes:

• Es el más ligero de todos los metales para uso estructural, a excepción del

magnesio, el aluminio pesa solo la tercera parte que el hierro y el cobre.

• La resistencia mecánica del aluminio es básica para trabajos pesados, por lo

general esta resistencia se obtiene mediante aleaciones de aluminio adicionando

metales como manganeso, silicio, cobre, magnesio y zinc.

• Las aleaciones de aluminio pueden ser tan resistentes como algunos aceros. La

elasticidad es la medida de su capacidad para regresar a su forma original

después de que ha sido deformada por fuerzas externas, y el aluminio es un

material relativamente elástico pero no tan fácilmente deformable.

• Es resistente a la corrosión por que cuenta con una película fina de oxido,

evitando con ello que avance hacia el interior del metal.



• No es un material magnético por lo cual nos es muy útil para efectos prácticos

en el desarrollo del móvil, ya que es de los pocos metales; aunque conductor de

corriente eléctrica es apropiados para proteger ciertas aplicaciones eléctricas y

electrónicas.

• No es inflamable aunque es un excelente conductor eléctrico, el aluminio no

produce chispas, esto es una propiedad esencial para nuestro fin al seleccionarlo

para la estructura del móvil.

• No es tóxico por lo cual puede ser usado para actividades propias en las cuales

el humano tiene contacto directo con este material.

Por todas estas razones y por su fácil manera de adquirirlo y bajo costo, el equipo de trabajo

decidió utilizar el aluminio para realizar la estructura del móvil.

Se requiere un chasis que soporte 6 kilogramos de peso con dimensiones de 30cm x 30cm.

En la siguiente tabla se muestra la designación para los grupos de aleaciones de aluminios:

Tabla 3.2 Designaciones de aluminios [11]



Con la tabla 3.2 el equipo de trabajo determino que aleación de aluminio es la apropiada

para este proyecto, por lo cual se eligió el tipo 1xxx (Aluminio en porcentaje mínimo de

99% forjado, no tratado térmicamente) y determinado de la tabla 3.3 que muestra la norma

europea para seleccionar aluminios con diferentes aleaciones, la aleación seleccionada es la

EN AW-1100.

NORMA EUROPEA “EN”

Tabla 3.3 Clasificación del aluminio y sus aleaciones.

Todas las propiedades disponibles del aluminio 1100 -O se presentan a continuación.

Propiedades de diseño

• Aluminio puro comercial.



Aplicaciones.

• Es usado comúnmente para artículos decorativos para el hogar, adornos y elementos

arquitectónicos.

Facilidad para realizar procesos de cortes y arranques de virutas.

• Fácilmente pueden realizarse trabajos de cortes en el aluminio, usando herramientas

de carburos preferiblemente. El mecanizado puede realizarse en seco, aunque en

cortes pesados deben usarse aceites lubricantes. Las herramientas de corte deben

tener ángulos de salida de viruta grandes (superior y laterales), similares a las

herramientas para cortar o mecanizar aceros rápidos.

Conformado

• Esta aleación puede trabajarse fácilmente por todos los métodos convencionales,

tales como repujado, estampado o forjado. Es posible ejecutar la mayor parte del

trabajo en frío antes de requerirse un nuevo recocido debido a la buena ductilidad

del aluminio puro.

Soldadura

• Se puede soldar fácilmente por técnicas comerciales tales como resistencia eléctrica,

metálica con arco eléctrico y soldadura por gas; preferiblemente con gas inerte y

arco protegido. Por ejemplo, si se desea soldar aluminio de la aleación 1100 a otra

aleación distinta de aluminio más alta tal como 6063 o 5052, entonces el alambre

metálico deberá ser de la aleación de aluminio 4043.



Tratamiento térmico

• Este es el aluminio puro comercialmente y no responde a ningún tratamiento

térmico. El trabajo en frío causará el endurecimiento de la aleación.

Forja

• La aleación es fácilmente forjada a temperaturas moderadas en caso que el

conformado en frío se note demasiado severo.

Trabajo en caliente

• La aleación puede ser conformada en caliente, similar a la forja, si se necesita. En la

mayoría de los casos, el conformado en frío es suficiente debido a la buena

ductilidad de este aluminio puro.

Trabajo en frío

• Esta aleación tiene una excelente ductilidad y como tal puede ser trabajada en frío

por repujado, recalcado, doblado o estampado. En caso de una deformación severa,

o de un conformado en frío repetido, puede ser necesario recocer la pieza a 345 °C

durante el trabajado en frío, o antes de completar una deformación severa en frío.

Recocido

• El recocido, en caso de requerirse por un conformado en frío severo, por ejemplo,

puede realizarse a 345 °C dando suficiente tiempo a esa temperatura para calentar

toda la pieza uniformemente.



Envejecimiento

• Este es comercialmente aluminio puro sin contenido de elementos mezclados con

combinaciones de otros materiales. Como tal, no reacciona a ningún tratamiento de

endurecimiento por envejecimiento.

Revenido

• Esta aleación es endurecida solamente por trabajo en frío. Los endurecimientos, tal

como H14 [11], se refieren al grado de reducción en frío de área o aumento de

resistencia por endurecimiento debido al trabajo en frío.

Endurecimiento

• Endurece solo por trabajo en frío. Un trabajo severo puede necesitar un recocido.

Otras características

• Este aluminio puro es usado ampliamente en aplicaciones artesanales de productos

para el hogar principalmente, por ejemplo en ollas, sartenes y artículos decorativos

de arquitectura.

En las tablas siguientes se muestran las propiedades típicas de los metales más comunes usados en la ingeniería estructural.



Tabla 3.4 Tabla de propiedades típicas de materiales para ingenierías (S Inglés) [11]



Tabla 3.5 Tabla de propiedades típicas de materiales para ingenierías (S Internacional) [11]



Con ayuda del software “MDsolids” calculamos los esfuerzos de flexión únicamente con

los datos de las dimensiones de la placa y del peso que debe ser capaz de soportar dicha

placa.

Recordando que el peso que debe soportar la placa de aluminio base del robot móvil es de

6kg tenemos:

� = �6�� 9.81 ��

� = ��. �� Ahora la carga la tomamos distribuida por que todos los componentes en la placa no estarán

en un mismo punto, por lo tanto la carga es uniformemente distribuida, y por lo mismo se

tiene que transformar ese valor de carga que es puntual a carga uniformemente distribuida.

�� = ��. ��

�� !"��# %& '(� & )�*(#) = +,.,-./.�/'

�012�314�10� �53 67�35 �1�7�� = 89:. ;<� 6=

Teniendo la carga distribuida y la distancia de los apoyos podemos calcular los diagramas

de cortantes y de momento.

En la siguiente figura se muestran los diagramas de cortantes y de momentos que estarán siendo aplicados a la plataforma del robot móvil.



Figura 3.1 Diagramas de cortante y de momento de la placa que soporta los componentes

Los datos que nos proporcionan estos cálculos nos sirven para saber el valor máximo de

fuerza cortante a la cual la placa no se vencerá y se rompa, y el momento de flexión al cual



la placa llegaría a su límite y se vencería pudiendo perder la estabilidad e incluso

fracturarse.

Por lo cual por su resistencia mecánica, el aluminio es un material muy confiable para

estructuras de todo tipo, así como por el peso del material que es poco en relación a otros

metales.



3.1.2 MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA

Calculamos inicialmente el torque del motor que es necesario para mover la masa del

móvil.

En la siguiente figura se muestra el diagrama de cuerpo libre de una de las ruedas del

móvil:

carga

resistencia al dirección del

rodamiento recorrido

fuerza normal

Figura 3.2 Diagrama de cuerpo libre de la rueda

Calculamos la fuerza mínima para alcanzar el movimiento del móvil usando la siguiente

ecuación [8]:

� = > ?

Donde:

F = Fuerza a determinar.

N = Fuerza normal.

Crr = Coeficiente de rodamiento.

Basándonos en tablas de coeficientes de rodamientos seleccionamos el coeficiente

dependiendo el material que en este caso es de neumático de bicicleta sobre asfalto, el cual

es de Crr = 0.0055 [3].

� = 0.0055�?�

llanta



Ahora la carga de cada lado del móvil es de 3kg, porque cada motor debe mover esa masa

aproximadamente.

> = �3�� 9.81 �� = 29.43?

Ahora teniendo la carga “C” que es la misma que la fuerza normal tenemos:

� = 0.0055�29.43?�

� = <. E�E�� Ahora ya teniendo esta fuerza que es la mínima para mover el móvil, calculamos el torque

“τ” que deberá tener el motor a seleccionar.

F = � ∙ H

Nuestra distancia es un radio “r” de la rueda, que es “r = 5cm”

F = �0.16186 ?� ∙ �5I �

F = 0.8093 ? ∙ I

Cambiando Newtons a unidades de masa tenemos

F = �0.082��5I �

J = <. :E KL ∙ M6 Éste es el torque mínimo necesario para poder mover el móvil de manera horizontal.



Ahora se calcula a que inclinación es capaz de desplazarse el móvil. La ecuación para

cálculos de pendiente de un móvil es:

�% = N ∙ � ∙ O

Donde P = masa del vehículo

L = gravedad

Q = grado de la pendiente (seno R)

Empezamos utilizando el máximo ángulo posible en condiciones normales para cualquier

móvil, y este es de 45°.

�% = �3�� 9.81 �� ST 45°�

�� = 8<. �E � Convirtiendo la fuerza a unidades de masa

6 = 8. E8 KL Ésta finalmente es la masa que puede mover el torque calculado anteriormente a 45°. Como

es simétrico el móvil, del otro lado del vehículo los resultados son los mismos para la otra

parte.

El rango máximo de inclinación para cualquier móvil en condiciones normales es de 45°,

entonces:

FV+° = �2.12 ��5 I �



J:�° = E<. �< KL ∙ M6 Por lo tanto seleccionamos el motor comercial de 12V de corriente directa con un torque

de:

J = E8 KL ∙ M6

Al igual que calculamos el torque necesario para mover el móvil, tenemos que calcular el

torque mínimo para poder seleccionar el servomotor que dará la movilididad a las

articulaciones de las bandas delanteras del móvil.

Diagrama de cuerpo libre:

Figura 3.3 Diagrama de cuerpo libre del la oruga delantera del robot

Las masas son de la cadena de transmisión y del rodillo pequeño que esta a 20cm de la

rueda de tracción del móvil.

Determinando los torques “τ1” y “ τ2” tenemos que:

F = � ∙ H

0.187kg

20cm

0.187kg

20cm 10cm

Banda de transmisión



FW = �0.187��10I � = 1.87�� ∙ I

F� = �0.187��20I � = 3.74�� ∙ I

Sumando ambos torques obtenemos:

FW + F� = 1.87�� ∙ I + 3.74�� ∙ I

J� = �. �EKL ∙ M6 Por lo tanto se utilizarán servomotores de las mismas características de fuerza que los

motores seleccionados para la parte de tracción del móvil ya que cuenta con una tolerancia

bastante amplia de torque.

Características de los motores comerciales seleccionados por el equipo de trabajo:

• Motorreductor metálico con relación de engranaje 50:1.

• Voltaje: 12V c.d.

• Velocidad: 200RPM.

• Corriente sin carga: 300mA

• Corriente máxima: 5A

• Torque máximo: 12 Kg-cm

• Dimensiones: 37 mm x 57 mm

• Peso: 200 gramos

• Largo del eje: 12mm en forma de "D".



Diagrama esquemático del motor con dimensiones en (mm):

Figura 3.4 Dimensiones del motor en milímetros

Figura 3.5 Motor eléctrico

26.5



3.1.3 CADENAS DE TRANSMISIÓN Y PIÑONES Ventajas de la transmisión por cadenas

La variación en la distancia de centros de la flecha se puede acomodar más fácilmente.

Las cadenas y bandas son más fáciles de instalar y reemplazar que otros tipos de

locomoción, debido a que la distancia de centros entre las unidades de conducción y las

conducidas no necesitan ser reducidas para la instalación.

• Las cadenas no se deslizan ni se resbalan, como lo hacen las trasmisiones con

banda.

• Las cadenas no desarrollan cargas estáticas.

• Las cadenas no se deterioran con el tiempo, el calor, el aceite ni la grasa (aunque se

oxiden no les causa mayor deterioro y siguen su funcionamiento normalmente).

• Las cadenas pueden operarse a temperaturas más altas que las bandas de plástico

comunes.

Transmisión de potencia por medio de cadenas

Dentro de las transmisiones flexibles, las transmisiones por cadenas son las más empleadas

cuando se demandan grandes cargas en los accionamientos con alta eficiencia y

sincronismo de velocidad en los elementos de rotación [4].

Por eso que se ha determinado que la transmisión del móvil será a través de cadenas tipo

orugas.



Figura 3.6 Principio de funcionamiento de la cadena [4].

Las transmisiones por cadenas tienen gran utilidad en las máquinas de transporte

(bicicletas, motocicletas y automóviles), en máquinas agrícolas, transportadoras y equipos

industriales en general.

El principio de funcionamiento se basa en que la transmisión de potencia entre la cadena y

la rueda se efectúa por un acoplamiento de forma y de fuerza entre los dientes de las ruedas

y los eslabones de la cadena. La cadena se adapta a la rueda en forma de polígono, esto

produce pequeñas fluctuaciones en el brazo de la fuerza periférica y por consiguiente,

también en la velocidad de la cadena y en la fuerza de la misma. Como se observa en la

figura 3.6, la velocidad lineal de la cadena varía con el funcionamiento. La velocidad de la

cadena tiene su mayor valor cuando el ángulo del eje del rodillo y la horizontal es igual a 0°

y su menor valor para r/2 [4].

Este tipo de transmisión se utilizan cuando los casos son: con distancia entre ejes medios,

donde los engranajes necesitarían ruedas parasitas o escalones intermedios, innecesarios

para obtener la relación de transmisión requerida. Si es necesario el funcionamiento sin

resbalamiento, lo que impide el uso de transmisiones por bandas. Si son rigurosas las

exigencias en las dimensiones exteriores, donde las transmisiones por bandas estarían



limitadas. En el caso de separaciones muy grandes entre ejes, es recomendable el empleo de

apoyos, con el fin de disminuir el esfuerzo de la cadena debido a su propio peso.

Figura 3.7 Efecto de la cuerda en una cadena de rodillos [4].

Rodamientos

Los rodamientos son componentes mecánicos que ayudan a mejorar la movilidad interna de

la máquina, los cuales alargan la vida útil de las piezas rotacionales, dando una mayor

durabilidad y control de la temperatura en los puntos de fricción. Es el conjunto de esferas

que se encuentran unidas por un anillo interior y uno exterior, el rodamiento produce

movimiento al objeto que se coloque sobre este y se mueva sobre el cual se apoya [3].

Los rodamientos se denominan también cojinetes no hidrodinámicos. Teóricamente, estos

cojinetes no necesitan lubricación, ya que las bolas o rodillos ruedan sin deslizamiento

dentro de una pista. Sin embargo, como la velocidad de giro del eje no es nunca

exactamente constante, las pequeñas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de

velocidad producen un deslizamiento relativo entre bola y pista [4]. Este deslizamiento

genera calor. Para disminuir esta fricción se lubrica el rodamiento creando una película de

lubricante entre las bolas y la pista de rodadura.



Las bolas, en su trayectoria circular, están sometidas alternativamente a cargas y descargas,

lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan un calor de histéresis que

habrá que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricará simplemente por

grasa, que tiene mayor capacidad de disipación de calor.

Tipos de rodamientos utilizados Rodamientos rígidos de bolas. Estos son robustos, versátiles y silenciosos como el de la

figura 3.8. Pueden funcionar a altas velocidades y son fáciles de montar. Los rodamientos

de una hilera también están disponibles en versiones obturadas; están lubricados de por

vida y no necesitan mantenimiento. Los rodamientos de una hilera con escote de llenado y

los de dos hileras son adecuados para cargas pesadas. Además de que este tipo de

rodamientos son capaces de desarrollar velocidades más altas [4].

Figura 3.8 Rodamiento rígido de bolas. Las cadenas que el equipo de trabajo determinó utilizar fueron seleccionadas por el mismo

equipo de trabajo de las cadenas de tracción que comercialmente existen.

Este juego de cadenas es de 4cm. de ancho totalmente modular para poderse montar en

piñones comerciales como los de bicicleta. Este sistema de cadenas nos permite crear



vehículos como nuestro robot con cadenas con una gran área de contacto con el medio

donde se desplaza el robot.

Estas cadenas están formadas por una base muy resistente, pues es de cadenas de bicicleta y

a la vez tiene añadidos pedazos de acero soldados en los eslabones de la cadena; que le

confieren un gran agarre en todo tipo de superficies, incluso en aquellas pulidas y

resbaladizas.

Está diseñada con varios eslabones que permiten hacer que la oruga sea de 58cm. de

longitud aproximadamente. Se pueden unir tantos eslabones como se desee para conseguir

el tamaño de la cadena deseada.

Las cadenas están desmontadas y se pueden ensamblar en pocos minutos sin necesidad de

muchas herramientas.

Figura 3.9 Cadena para fabricar la oruga del robot móvil



Los piñones de tracción son de 9.5cm de diámetro los cuales se utilizaran con el sistemas

de cadenas que tendrá el móvil.

El piñón encaja perfectamente en la parte interior de las cadenas transmitiendo así la

potencia del motor a la cadena con gran rendimiento.

Los piñones estarán montados sobre los ejes libres hechos de tubos de aluminio para

soportar los piñones de las articulaciones del robot. Para acoplarlos al motor, se utilizarán

baleros de varios tamaños que permiten fijarlos a los motores con eje de 6mm que son los

que seleccionamos para el móvil.

Figura 3.10 Piñones para la tracción de las orugas del robot móvil



Figura 3.11 Baleros para la parte central de los piñones de tracción del robot

Figura 3.12 Ejes separadores huecos para la sujeción del lado libre de la oruga



3.1.4 BATERÍAS O PILAS Las baterías recargables comerciales más utilizadas comúnmente son de tres tipos

diferentes [1]:

• Baterías de NiCd (Níquel-Cadmio)

• Baterías de NiMH (Níquel-Hidruro metálico)

• Baterías de LiPo (Litio-polímero)

Como ventajas fundamentales, las baterías de NiMH tienen una mayor densidad de carga

(capacidad de carga/masa de la pila), no contienen Cadmio que es un elemento muy tóxico

en contacto con el medio ambiente y no tienen efectos de pérdida de capacidad por mal uso,

o de formación de sarro como las de NiCd.

Un inconveniente es que no admiten una carga tan rápida como las de NiCd, sin el riesgo

de deteriorarlas, sin embargo, el tiempo que dura la pila cargada es mayor a las de las

baterías de NiCd.

En el caso de las baterías de NiCd, los elementos de NiMH son sensible al calor: un

sobrecalentamiento puede producir gases internos y sobrepresiones que dan lugar a escapes

de electrolito, reduciendo la vida útil de las celdas.

Por otra parte las baterías de Litio-Polímero (LiPo) tienen una densidad de energía de entre

5 y 12 veces las de NiCd o NiMH, a igualdad de peso. En modelos eléctricos, esto ha

supuesto un aumento en la duración de tiempos de carga, típicamente 5-10 min con NiCd o

NiMH hasta entre 20 y 30 min con LiPo. Las baterías de LiPo son típicamente cuatro veces

más ligeras que las de Ni-Cd y de NiMH de la misma capacidad.

La gran desventaja de estas baterías es que requieren un trato mucho más delicado, con el

riesgo de deteriorarlas irreversiblemente o, incluso, llegar a producir su ignición o

explosión [5].



En general, precisan una carga mucho más lenta que las de NiCd o de NiMH. Además, la

carga de las baterías de Li-Po no produce el pico de tensión característico de las de NiCd o

NiMH al alcanzar la máxima carga, por lo que se precisan cargadores especiales para

las baterías de LiPo; bajo ningún concepto se deberán cargar con cargadores diseñados

para NiCd o NiMH.

No sólo eso; nunca se deberán descargar hasta el límite de dejarlas en 0V cómo es posible

hacerlo con las de NiCd o NiMH, por que se corre el riesgo de deteriorar su capacidad de

carga irreversiblemente.

Por ello, deberán usarse, en modelos eléctricos, controladores de velocidad especiales para

baterías de LiPo, que cortan la corriente por debajo de determinado voltaje crítico.

Un último inconveniente es su precio, en general alrededor del doble de un “pack” de

capacidad equivalente de NiMH, aunque el precio va bajando rápidamente con su rápida

introducción en el mercado y la aparición de nuevas marcas de mayor calidad.

Un elemento de LiPo tiene un voltaje nominal, cargado, de 3.7volts. Nunca se debe

descargar una batería por debajo de 3.0volts por elemento; nunca se la debe cargar más allá

de 4.3volts por elemento. Los elementos de LiPo se pueden agrupar en serie, para aumentar

el voltaje total, o en paralelo, para aumentar la capacidad total en amperios.

Una desventaja de este tipo de baterías es que su precio es muy elevado a comparación de

las de NiCd o NiMH.

Por lo tanto el equipo de trabajo en base a estas características sobre las baterías recargables

decidió seleccionar baterías de NiMH por ser las más indicadas en cuanto a la carga de

voltaje que almacenan y al costo de la batería.



Figura 3.13 Baterías recargables que utiliza el robot móvil

Mediante estos componentes se llevara a cabo la parte mecánica del robot móvil con lo cual

se concluye con la parte mecánica y procedemos a la parte electrónica y de control.



3.1.5 CÁMARA Seleccionó el equipo de trabajo la cámara con las características siguientes por ser la más

adecuada en el mercado para el objetivo que se necesita:

Características:

• Sistema de la Cámara: NTSC

• Resolución: 380 Líneas

• Frecuencia de trabajo: 1.2Ghz

• Potencia: 50 - 100 mW

• Luminosidad mínima : 3 Lux

• Angulo de Filmación: 50 grados

• Voltaje: 8 - 9V DC (Los adaptadores vienen incluidos)

• Peso de la Cámaras: 200 gramos

• Sensor CMOS

Esta pequeña cámara es excelente para identificar a personas y para utilizarla para la

localización de las víctimas en espacios muy pequeños. Es utilizada comúnmente para

vigilar negocio, casa, banco, joyería u oficina. Puede ser usada en el exterior y no le pasa

nada con la lluvia o el sol.

• Cuenta con un lente de 1/3" pulgadas.

• Sensor SONY CMOS de alta resolución.

• Contiene leds infrarrojos que te permiten usarla en total obscuridad.

• Puedes recibir la imagen en una pc mediante una tarjeta decodificadora de video

USB en una computadora.

• Mide 2cm de largo por 2cm de ancho.

• Se puede usar de manera inalámbrica o alámbrica.



Figura 3.14 Cámara infrarroja inalámbrica con micrófono para el robot móvil

Especificaciones técnicas del Receptor:

• Frecuencia de trabajo: 1.2GHz

• Salida: Video y Audio: RCA Jack independiente

• Voltaje: 9-12V DC

• Consumo: 1.2W

• Tamaño del Receptor: 130 mm x 75 mm x 25 mm



Figura 3.15 Receptor de frecuencia de la cámara inalámbrica

Para que el operario del robot móvil tenga a su alcance en tiempo real las imágenes que

transmite la cámara puede ser muy útil una tarjeta decodificadora de video para

computadora y así no tenga que contar con un dispositivo de TV para poder observar las

imágenes.

El equipo de trabajo selecciono la siguiente tarjeta decodificadora de video, por ser

comercialmente fácil de encontrar y por su bajo costo.



Figura 3.16 USB decodificadora de video para la señal de la cámara del móvil

El operador del robot móvil únicamente tendrá que tener al alcance una computadora

portátil (laptop) para poder ver las imágenes que la cámara.

Para la alimentación de la cámara inalámbrica fue necesario diseñar una fuente de

alimentación independiente que suministrara un voltaje de 9vcd a 15mAh, tomando la

alimentación desde la fuente principal del robot que es de 12vcd a 5000mAh, a

continuación se muestra el circuito que fue diseñado para este fin.

Figura 3.17 Circuito eléctrico de la regulación del voltaje de la cámara

Los componentes que forman este circuito son los siguientes:

• SW1 – Interruptor principal



• F1 – Fusible de protección

• D1 – Diodo de propósito general

• RG1 – Regulador de voltaje 7809 (9v)

• L1 – Bobina

• CN1 – Terminal de conexión para la alimentación de la cámara

Esta fuente está diseñada para entregarnos un voltaje de 9 volts de C.D. a 15mAh para

poder alimentar la cámara, el fusible protege el circuito por si llega a haber un corto

circuito en alguno de los componentes.

El diodo esta para proteger el circuito en caso de que se conecte al revés la fuente de

alimentación, ya que el diodo se polarizaría en directa y conduciría la corriente de tal

manera que produciría un corto circuito y quemaría el fusible pero la corriente no

alcanzaría a pasar al resto del circuito.

El regulado RG1 nos reduciría el voltaje de 12v a 9v de C.D., cuenta con dos capacitores

fijos para estabilizar el voltaje y procurar que no haya picos de corriente que puedan dañar

o provocar un mal funcionamiento de la cámara, la bobina L1 reduciría la corriente de

salida hasta obtener la necesaria para alimentar la cámara.



3.1.6 SERVOMOTORES Aquí en esta parte se describen los servomotores que el equipo de trabajo selecciono para la

parte delantera del móvil, es decir; los brazos móviles del robot.

Calculo de la velocidad del móvil

Revoluciones del Motorreductor: 200rpm

Diámetro de transmisión: 10cm

Calculamos el perímetro:

Z = [ ∙ \

Z = [ ∙ 10I = 31.1415I

] = ^_ ∙ Z

] = 200^_ ∙ 31.1415I

200^_ ∙ 31.1415I = 6283.18I / aT

] = b6283.18I 1 aT c b60 aT

1ℎ c b 1� 100000I c

e = ;. f;K6/g

Habiendo realizado los cálculos necesarios para la selección de los motores del robot móvil

y decidiendo que serían de la misma capacidad los servomotores, el equipo de trabajo

decidió utilizarlos para la tracción de los de los brazos delanteros del móvil pues se

requieren con las mismas características que el motor, y estas son las características de los

servos que se seleccionaron:



A 4.8 V.:

Torque máximo: 15 kg-cm Velocidad: 0.22 seg. / 60º

A 6.0 V.:

Torque máximo: 19 kg-cm Velocidad: 0.19 seg. / 60º

Dimensiones: 74 x 29.1 x 54.3mm Peso: 100g

Sentido de giro: Contra-reloj de 1 a 2 ms, reloj de 2 a 1 ms.

Aquí se muestra una imagen de los servos que contendrá el robot móvil:

Figura 3.18 Servomotor de los brazos del robot móvil El voltaje al que se utilizaran los servomotores será a 6 volts de corriente directa, y se

controlaran a radio frecuencia, desde un control de 2.4 GHz, dicho voltaje lo suministran

las pilas de alimentación del receptor del control de 2.4 GHz, por lo cual ya no es necesario

desarrollar un circuito eléctrico para la obtención de dicho voltaje.



3.1.7 CONTROL DE RADIOFRECUENCIA

Las frecuencias comerciales de radiofrecuencia se clasifican de la siguiente manera:

Nombre Abreviatura inglesa

Banda ITU

Frecuencias Longitud de onda

< 3 Hz > 100.000 km

Extra baja frecuencia Extremely low frequency

ELF 1 3-30 Hz 100.000–10.000 km

Súper baja frecuencia Super low frequency

SLF 2 30-300 Hz 10.000–1.000 km

Ultra baja frecuencia Ultra low frequency

ULF 3 300–3.000 Hz 1.000–100 km

Muy baja frecuencia Very low frequency

VLF 4 3–30 kHz 100–10 km

Baja frecuencia Low frequency LF 5 30–300 kHz 10–1 km

Media frecuencia Medium frequency MF 6 300–3.000 kHz 1 km – 100 m

Alta frecuencia High frequency HF 7 3–30 MHz 100–10 m

Muy alta frecuencia Very high frequency

VHF 8 30–300 MHz 10–1 m

Ultra alta frecuencia Ultra high frequency

UHF 9 300–3.000 MHz 1 m – 100 mm

Súper alta frecuencia Super high frequency

SHF 10 3-30 GHz 100–10 mm

Extra alta frecuencia Extremely high frequency

EHF 11 30-300 GHz 10–1 mm

> 300 GHz < 1 mm

Tabla 3.6 Radiofrecuencias comerciales

Teniendo en cuenta dichos datos, el equipo de trabajo selecciono utilizar bandas de

radiofrecuencia de “súper alta frecuencia” (SHF), ya que su alcance es amplio sin que sea

fácilmente interferido por la distancia o por otras ondas de radiofrecuencia, se clasifica

dentro de las ondas de “microonda”, por lo cual su propagación por el medio ambiente es

muy rápida.



El control de radio frecuencia que el móvil utiliza es de frecuencia en GHz, esta capacidad

de frecuencia es muy conveniente ya que difícilmente se puede distorsionar o puede haber

interferencias en dicha frecuencia, nos es muy útil para la transmisión a largas distancias de

alcance de hasta 500 metros lineales aproximadamente desde donde se encuentra el

operario con el control hasta donde está en receptor implementado dentro del robot móvil.

Este control de radiofrecuencia trabaja a 2.4 GHz y cuenta con 5 canales los cuales nos son

útiles para poder controlar los motores (un motor por canal), los servomotores (un servo por

canal) e incluso si se le acopla un servomotor más se podrían controlar los movimientos de

la cámara con el 5° canal.

Figura 3.19 Control de radiofrecuencia de 2.4 GHz con 5 canales

El receptor de este control se alimenta con 6V de corriente directa los cuales son

suministrados desde un pack porta pilas AA las cuales están conectadas en serie para así

poder energizar el receptor con el voltaje adecuado.



Figura 3.20 Receptor del control de radiofrecuencia y pack de pilas de alimentación Cabe señalar el tamaño del receptor del control que es muy pequeño y por sus componentes

electrónicos de alto grado de integración proporciona un manejo más fácil y también ahorra

espacio y peso dentro del robot móvil.

Figura 3.21 Receptor del control de radiofrecuencia



3.2 DISEÑO ELECTRÓNICO En esta sección el equipo de trabajo presenta la forma en que fue desarrollando la estructura

del móvil, así como las tarjetas electrónicas del control.

3.2.1 ESTRUCTURA DEL MÓVIL Aquí se muestran en esta sección del trabajo algunas fotos del chasis del móvil durante la

creación del mismo así como las tarjetas electrónicas que lleva el móvil:

Figura 3.22 Estructura del móvil con la tarjeta de potencia de los motores



Figura 3.23 Parte de abajo del móvil



3.2.2 CIRCUITOS ELECTRÓNICO

Para el control de nuestro robot se diseñaron 2 tarjetas electrónicas:

• Control principal,

• Etapa de potencia

Control Principal.

Esta tarjeta fue diseñada para trabajar con un microcontrolador, se eligió un PIC16F627A

por tener cristal interno ya que esto nos reduciría el tamaño de las tarjetas, como

alimentación principal tenemos una fuente de alimentación de 12vdc a 5000 mAh.

Figura 3.24 Diagrama eléctrico de la etapa de control



Aquí se describe la lista de componentes que se puede observar en el diagrama eléctrico de

la Figura 3.14:

• IC7 – PIC16F627A

• RG1 – Regulador de voltaje 7805

• SW1,SW2 Y SW4 – Interruptores 1 polo 2 tiros

• SW3 – Botón pulsador Normalmente Abierto

• D6 – Diodo emisor de luz (led)

• CN16 – Bus de datos (Control de motores)

• CN17 –Bus de datos (Sensores), (en caso de que así se requiera)

Etapa de potencia

La tarjeta fue diseña para trabajar con relevadores como interruptores para activar los

motores a dos velocidades, siendo su etapa de potencia para activación de los relevadores

un circuito L293D como amplificador de señal.

Figura 3.25 Diagrama eléctrico de la etapa de potencia de los motores



Aquí se detalla la lista de componentes que contiene el circuito de la etapa de potencia:

• IC1, IC2 – L293D

• RL1, RL2, RL3, RL4, RL5,RL6 – Relevadores RAS-05-10

• MT1, MT2 – Motorreductores metálico con relación de engranaje 50:1

• CN1 – Bus de datos (Control de Motores)

Figura 3.26 Circuito eléctrico de la parte de potencia de los motores



La tarjeta electrónica se diseñó en base a los requerimientos de potencia y versatilidad

necesaria para su óptimo funcionamiento[5], la primera tarjeta se diseñó con un

microcontrolador de uso comercial para su fácil adquisición (PIC16F627A/628), su cristal

interno nos ayuda a tener el control de tiempo sin la implementación de cristal externo o

arreglo de capacitores y resistencias para generar un oscilador, dentro de esta tarjeta se

integró un regulador de voltaje 7805 que nos servirá para regular el voltaje que le llegara al

PIC16F627A y se implementan 2 capacitores de 22pF para estabilizar el voltaje y evitar

que el PIC se pueda reiniciar.

Figura 3.27 Diagrama eléctrico de la fuente de alimentación

Dentro de la tarjeta también se tiene un interruptor de encendido principal (SW4) para

cortar la alimentación que se suministra a todos los circuitos integrados, se colocaron 2

interruptores más para la selección de rutina de inicio y un botón pulsador para el inicio del

robot, el led indicador muestra la rutina de inicio que se le programa para observar que está

trabando correctamente el PIC.



Figura 3.28 Diagrama eléctrico de la fuente de alimentación y el PIC16F67A

Para la tarjeta de control se tienen dos bus de datos, unos de control de motores y otro bus

para sensores en caso de acoplárseles como se muestra en la figura siguiente.

Figura 3.29 Diagrama eléctrico de los buses de datos

En la tabla siguiente se muestran las especificaciones técnicas del PIC16F627A debido a

estas se decidió implementar una etapa de potencia que a continuación se explicará más a



detalle. (El resto de las especificaciones eléctricas del PIC se pueden observar en el

Apéndice IV).

Tabla 3.7 Especificaciones Eléctricas del PIC16F627A

La corriente máxima de trabajo del PIC16F627A en sus pines cuando está configurado

como salida es de 25mA y los optoacopladores que se incluyen en la tarjeta consumen una

corriente nominal de 72mA

Si se conectara directamente el PIC16F627A quemaría los puertos de trabajo, para evitar

esta situación se utilizó la segunda tarjeta donde se incluye un circuito L293D para tener el

control de giro de los motores y la activación de las dos velocidades de avance.



Figura 3.30 Diagrama de conexión del L293D

El CI L293D tiene la capacidad de amplificar 4 señales para entregar una corriente de

trabajo mayor, la configuración de entradas con respecto a la salida se muestra en la

siguiente tabla.

Entrada Salida

Pin No.2 Pin No.3

Pin No.7 Pin No.6

Pin No.10 Pin No.11

Pin No.15 Pin No.14

Tabla 3.8 Pines de entradas y salidas del L293D

Con esta configuración se logra controlar el giro del motor y el cambio de velocidad con un

solo Circuito Integrado L293D por motor, para consultar la configuración de conexión del

Circuito Integrado puede ver el apéndice B.

El circuito eléctrico de potencia está diseñado de tal manera que en ningún momento fuera

posible que se produjera un corto circuito que pudiera dañar nuestra tarjeta electrónica.

La configuración de funcionamiento se explica en la siguiente tabla:



MOTOR1 Descripción MOTOR2 Descripción

0 0 0 Motor 1 Apagado 0 0 0 Motor 1 Apagado

0 0 1 Giro Derecha Baja

Velocidad

0 0 1 Giro Derecha Baja

Velocidad

0 1 0 Giro Izquierda

Baja Velocidad


Baja Velocidad



1 0 1 Giro Derecha Alta

Velocidad

1 0 1 Giro Derecha Alta

Velocidad


Alta Velocidad


Alta Velocidad


Tabla 3.9 Descripción de configuración de funcionamiento de los motores

Esta configuración se logro gracias a que tenemos 3 bits de control, 2 bits para controlar el

giro del motor y 1 bit para controlar la velocidad a la que se desplazara el robot, ya que para

el diseño de este robot se tomo en consideración dos velocidades para su desplazamiento.

La primera es la velocidad alta con la que el robot se desplazará hasta el punto de terreno de

difícil acceso. La según que es la velocidad baja con la que el robot podrá explorar el punto

de difícil acceso ya que en estas condiciones se requiere un desplazamiento más suave para

no producir algún derrumbe o alguna otra situación que pudiera poner en peligro a alguna

persona u objeto que se encuentre dentro de dicha zona.

Una vez teniendo todos estos circuitos que se estudiaron por separado tanto los de la etapa

de potencia como los de la etapa de control, los conjuntamos o unimos todos en una

circuito completo para así poder verificar que todas las etapas funcionaran correctamente y

al ver que si obteníamos las señales, las modulaciones y la activación de los giros de los

motores del robot móvil.



Finalmente se procedió a desarrollarlo en un solo circuito eléctrico todas las 2 etapas juntas

y posteriormente hacer pruebas físicas ya con el móvil.



Figura 3.31 Diagrama eléctrico de todas las etapas



Posteriormente el equipo de trabajo comenzó a acoplar los circuitos en el robot móvil.

En la imagen siguiente mostramos la tarjeta de potencia del móvil la cual es la que va

directamente a los motores para la tracción del mismo.

Figura 3.32 Tarjeta electrónica de potencia

Una vez funcionando esta tarjeta y verificando que no había errores en las activaciones de

los optoacopladores que están en la tarjeta y que el PIC si se encuentra trabajando de

manera eficiente, procedimos a implementar el receptor de la señal de radio frecuencia.

Mediante este receptor el robot móvil recibirá las señales que le sean mandadas desde el

control que tendrá en su poder el operario o rescatista, para mandar la señal de movimientos

del mismo.



3.3 ENSAMBLE Y PRUEBAS Una vez desarrollados los cálculos para determinar los motores a utilizar y seleccionar la

circuitería electrónica necesaria, el equipo de trabajo procedió a ensamblar todas las partes

del móvil y una vez terminado el móvil procedimos a las pruebas para verificar el

funcionamiento correcto de todas las tarjetas y de la tracción del móvil.

Figura 3.33 Ensamblado de las piezas del robot móvil

Figura 3.34 Motor eléctrico, cadena y catarina de tracción del robot móvil



Figura 3.35 Catarina con el eje barrenado y prisionero para el motor

En la figura 3.43 se muestra ya la catarina colocada al motor de la tracción del robot móvil,

de la misma manera quedara el otro motor.

Figura 3.36 Catarina con el eje sujetado al motor



Figura 3.37 Catarina con cadena de la parte delantera del robot móvil

Se implementaron todas las cosas en el móvil para asegurarnos de que todo cabe dentro del

mismo.

Figura 3.38 Pilas AA y tarjeta de potencia de los motores en el robot móvil



También realizamos las pruebas con el robot móvil para ver la velocidad máxima a la que

es capaz de desplazarse.

Los desplazamientos para las pendientes las realizamos en escaleras y en terracerías para

ver qué tan fácilmente se puede mover el robot o si presentaba atascamientos por el terreno

donde se desplazaba.



Resultados

4.1 Resultados

4.2 Otros sistemas

En este capítulo se detallan lo

cómo quedo desarrollado el proyecto.



Capítulo IV

Resultados Obtenidos

.2 Otros sistemas

En este capítulo se detallan los resultados que el equipo de trabajo obtuvo cómo quedo desarrollado el proyecto.


93

Obtenidos

obtuvo en cuanto ha



RESULTADOS OBTENIDOS

4.1 RESULTADOS Durante el desarrollo e implementación del robot móvil inalámbrico el equipo de trabajo

modifico un poco las expectativas del como estaba planteado originalmente, ya que por el

tiempo con que contamos y por el presupuesto con el que se contaba, decidimos hacer

pequeñas modificaciones al proyecto original.

Este robot móvil está diseñado de manera que el operario que lo vaya a controlar no

requiera de mucha capacitación para poderlo manejar, ya que es muy sencillo de manipular

porqué está diseñado para ser comandado mediante un control inalámbrico de radio

frecuencia y mediante la visión de la cámara se cuenta con mayor ayuda para la detección

oportuna de las victimas y/o reconocimiento de terrenos en los desastres naturales para los

cuales está enfocado el proyecto.

Este proyecto tiene mucha proyección de desarrollo en el área los rescates y/o para los

cuerpos de rescate que en la actualidad por lo general utilizan perros de venteo que auxilian

con su olfato a la detección de las víctimas.

Por otra parte, al robot móvil puede implementársele el guiado autónomo con la ayuda de

los sensores infrarrojos de distancia que se mencionaron y por las imágenes que detecta la

cámara que le fue implementada.

Como último punto el robot móvil por ser de dimensiones pequeñas tiene la ventaja de que

podrá accesar por zonas estrechas y desplazarse más fácilmente entre los escombros

mediante su tracción de orugas; así llegaría más rápidamente a la zona donde se localice la

víctima y/o algunos materiales peligrosos.



4.2 OTROS SISTEMAS

Existen otros campos de mejoramiento del robot móvil, como podrían ser:

• Implementarle los sensores infrarrojos ya mencionados para una función más

semiautónoma.

• Operarlo mediante un control de posicionamiento vía internet (GPS).

• Controlarlo mediante sensores de ultrasonido porque estos pueden calcular incluso

señales muy sencillas con las cuales se haría más sensible el robot móvil a la

detección de las víctimas y/o materiales peligrosos.

• Implementarlo con baterías más ligeras y de mayor duración como son las baterías

de Li-Po.

• Implementarle un control más robusto con visión artificial.



Costos y Conclusiones

5.1 Costos

5.2 Conclusiones

En este capítulo se detallan los costos del que el equipo de trabajo desarrollo y las conclusiones generales.



Capítulo V


5.2 Conclusiones

En este capítulo se detallan los costos del material para la construcción del robot móvil que el equipo de trabajo desarrollo y las conclusiones generales.


96


material para la construcción del robot móvil que el equipo de trabajo desarrollo y las conclusiones generales.



COSTOS Y CONCLUSIONES

5.1 COSTOS DEL MATERIAL ADQUIRIDO

En esta parte se desglosa y detallan los costos del material utilizado para desarrollar el

robot móvil.

Cabe mencionar que todo el material utilizado fue encontrado en el país, aunque

ciertamente varias piezas de las que se utilizaron son de importación, nosotros no

requerimos de realizarlas ya que en México hay tiendas especializadas que venden estos

materiales.

Inicialmente se requirió de la placa de aluminio delgada la cual fue proporcionada por parte

de los integrantes del equipo, por lo mismo no se realizó un gasto por esta, dicha placa es

de 40 cm por 40 cm.

El material adquirido comprado por el equipo de trabajo es el siguiente:

MATERIAL

ADQUIRIDO

CANTIDAD

DE PIEZAS

COSTO POR UNIDAD

$

Motores de CD de 12V

modelo:1104 con relación

50:1

2

$ 420

Piñones grandes con

mamelón de 21 dientes y

paso de 5/8”

2

$ 267.90

Servomotores de corriente

directa 6V modelo: VS-11

2 $ 300

Catarina de acero para

bicicleta modelo

BENOTTO de 21 dientes

2

$ 20



Barra solida de aluminio de

1/2” de 25 cm de largo

1

$ 18.63

Cámara inalámbrica con

visión infrarroja y

detección de sonido de 9V

CD y receptor con tarjeta

USB decodificadora de

video

1

$ 920

Cargador de pila

recargable 9V y pila de 9V

1

$ 170

TOTAL 11 $ 3124.43

Tabla 5.1 Material adquirido por el equipo de trabajo y sus costos

Esta tabla muestra el material adquirido por el equipo de trabajo, el demás material que se

utilizó para la elaboración del robot móvil fue proporcionado por nosotros mismos y se

muestra a continuación:

MATERIAL UTILIZADO CANTIDAD DE PIEZAS

Pilas de Ni-MH 8.4V

Corriente Directa

2

Cadenas grandes de

motocicleta para la tracción

del robot móvil

1 de 1.45 metros de largo

Cadena chica de bicicleta

para la tracción de los

brazos delanteros del robot

1 de 1.10 metros de largo

Circuitos electrónicos de

control y tarjetas fenólicas

2



Control de radio frecuencia

de 2.4 GHz con receptor y

alimentador de voltaje

1

Tornillería de varias

medidas tipo Allen

12

Remaches de varias

medidas

20

Baleros de varias medidas 6

Tabla 5.2 Material proporcionado por el equipo de trabajo y la cantidad de cada uno de ellos



5.2 CONCLUSIONES GENERALES

Como una conclusión general se puede decir que el proyecto tiene mucha perspectiva de

desarrollo y mejoras a futuro, por falta de tiempo, de conocimientos de parte de los

integrantes del equipo de trabajo y de recursos económicos se le realizaron algunas

modificaciones al modelo inicial y a la forma en que estaría controlado.

Este proyecto es muy viable a ser utilizado por agrupaciones de rescatistas ya que por sus

dimensiones pequeñas es capaz de introducirse por zonas no tan fácilmente visibles para el

ser humano, además cuenta con un control de mando sencillo de utilizar el cual puede ser

manejado por cualquier persona sin la necesidad de grandes conocimientos de electrónica o

de comunicaciones.

Otro aspecto que se logró observar al momento del armado y construcción del robot móvil

es el acomodo de las piezas, por ejemplo las pilas por su tamaño un poco grande quedaron

de manera justa en el interior del robot y no pudimos colocarlas en alguna otra posición por

que el espacio interno de la estructura del robot no lo permitía.

Un detalle más fue el acomodo de la cámara inalámbrica dentro de robot para que a pesar

de que si el móvil se caí o se voltea la cámara pueda seguir mandando la imagen sin que se

pierda la señal y a su vez no sufra daños la dicha cámara.

Se decidió el cambio de motores de corriente directa en la parte delantera del robot por

servomotores ya que con los motores de corriente directa no podríamos controlar la

posición de los brazos del robot a menos que se utilizaran motores a pasos, pero el uso de

estos motores complicaría más su control de movimiento, por lo cual declinamos en el uso

de servomotores.

En cuanto al ajuste de las cadenas de trasmisión al momento de tensarlas nos causaba un

poco de conflicto ya que las cadenas de la parte delantera no son de la misma medida de



largo que las de atrás y la tracción del robot móvil está suministrada por un único motor de

cada lado del móvil.

Como conclusión final por parte de todos los integrantes del equipo de trabajo se puede

decir que aprendimos mucho acerca más que nada del diseño mecánico del robot ya que la

selección del material más apropiado y el mejor diseño para la utilidad que tendrá el robot

es fundamental para el buen funcionamiento del mismo más ver que la parte de control

electrónico sea la más apropiada.



GLOSARIO

Aleación: Es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales

con algunos elementos no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están

constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado de oxidación nulo), por

ejemplo Fe, Al, Cu, Pb. Pueden contener algunos elementos no metálicos por ejemplo P, C,

Si, S, As. Para su fabricación en general se mezclan los elementos llevándolos a

temperaturas tales que sus componentes se fundan.

Amplificador Operacional: Un amplificador operacional, es un circuito electrónico

normalmente se presenta como circuito integrado que tiene dos entradas y una salida [6]. La

salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor de ganancia.

Autómatas Programables: Es un equipo electrónico programable con arquitectura, el

sistema operativo y el lenguaje de programación están diseñados para controlar, en tiempo

real y en un ambiente industrial, procesos secuenciales.

Cámara de visión Infrarroja: Es un aparato que percibe la radiación infrarroja emitida de

los cuerpos detectados y que la transforma en imágenes luminosas para ser visualizada por

el ojo humano. Las imágenes visualizan en una pantalla, y tienden a ser monocromáticas,

porque se utiliza un sólo tipo de sensor que percibe una particular longitud de onda

infrarroja. Muestran las áreas más calientes de un cuerpo en blanco y los menos en negro, y

con matices grises los grados de temperatura intermedios entre los límites térmicos.

Carga Distribuida: Carga que se aplica a toda la longitud de un elemento estructural o a

una parte de éste. También llamada carga repartida.

Carga Uniformemente Distribuida: Carga que ha sido distribuida de magnitud uniforme.

También llamada carga uniformemente repartida.

Circuito Integrado: Un circuito integrado (CI) o chip, es una pastilla muy delgada en la

que se encuentran una enorme cantidad (del orden de miles o millones) de dispositivos



microelectrónicos interconectados, principalmente diodos y transistores, además de

componentes pasivos como resistencias o condensadores. Su área es de tamaño reducido,

del orden de un cm² o inferior [5].

Coeficiente de Expansión Térmica: También llamado dilatación térmica al cambio de

longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al

cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

Conformado en caliente: El conformado en caliente se caracteriza por la aplicación de

altas deformaciones a grandes velocidades de deformación a temperaturas por encima de

1150-1200ºC. Al final nos proporciona buenas propiedades mecánicas (combinación

resistencia-tenacidad), por lo que posteriormente deben aplicarse distintos tratamientos

térmicos, tales como el temple y revenido.

Conformado en frío: El concepto del conformado en frío comprende todos los métodos de

fabricación que permiten deformar plásticamente (a temperatura ambiente y ejerciendo una

presión elevada) metales o aleaciones de metales tales como cobre, aluminio o latón, pero

sin modificar el volumen, el peso o las propiedades esenciales del material. Durante el

conformado en frío la materia prima recibe su nueva forma mediante un proceso que consta

de diferentes etapas de deformación. De tal manera se evita que se exceda la capacidad de

deformación del material y por lo tanto su rotura.

Decodificador de video: Es un dispositivo capaz de interpretar los datos almacenados u

obtenidos en un determinado formato y traducirlos a otro. En este caso obtiene las

imágenes captadas por la cámara en un formato manejable para poderse reproducir en una

computadora común.

Diodo: Del griego: dos caminos, es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la

corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor.

Elongación: Longitud final que alcanza un material al momento de romperse cuando se le

somete a un ensayo de tracción, expresada en porcentaje de la longitud inicial.



Esfuerzo a la tracción: Resistencia a la rotura de un material cuando se le somete a

estiramiento en una máquina de tracción, expresada en N/mm2.

Esfuerzo de Flexión: Puro o Simple, se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de

fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las

secciones transversales con respecto a los inmediatos.

Explosímetro: El Explosímetro es un instrumento de seguridad destinado a determinar la

concentración de gas en una determinada atmósfera indicando si ésta es explosiva o no.

Forja: Es el arte y el lugar de trabajo del forjador o herrero, cuyo trabajo consiste en dar

forma al metal por medio del fuego y del martillo.

Hidráulica: Es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las

propiedades mecánicas de los fluidos.

Límite elástico: También denominado límite de elasticidad y límite de fluencia, es la

tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones

permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta

deformaciones permanentes y no recupera su forma original al retirar las cargas. En

general, un material sometido a tensiones inferiores a su límite de elasticidad es deformado

temporalmente de acuerdo con la ley de Hooke.

Lógica Difusa: Es una generalización de la lógica clásica en donde existe una transición

continua entre lo falso y lo verdadero que mediante principios matemáticos pueden servir

para modelar información basada en grados de membresía o pertenencia [10].

Módulo de elasticidad: El módulo de Young o módulo elástico longitudinal es un

parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en

la que se aplica una fuerza. Para un material elástico lineal, el módulo de Young tiene el

mismo valor para una tensión que para una compresión, siendo una constante independiente

del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es



siempre mayor que cero: si se le aplica una fuerza de estiramiento a una barra, aumenta de

longitud, no disminuye.

Módulo de rigidez: Mide la facilidad o dificultad para deformar un material aplicando un

esfuerzo cortante. Un material con un módulo de rigidez bajo, es un material fácil de

deformar por un esfuerzo cortante. Este sólo tiene significado para materiales sólidos. Un

líquido o un gas fluyen bajo la acción de esfuerzos cortantes y no pueden soportarlo de

forma permanente. Una de las unidades para medir el módulo de Young es: GPa.

Momento de una Fuerza: Se denomina momento de una fuerza respecto de un punto, al

producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F.

Ni-MH: Aleación de metales Níquel y Metal-Hidruro los cuales son los elementos

químicos contenidos en la baterías recargables que son los que almacenan la energía

eléctrica dentro de la batería.

Neumática: Es la tecnología que emplea el aire comprimido como medio de transmisión de

la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

Optoacoplador: Es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un

interruptor excitado mediante luz emitida por un diodo led que satura un componente

normalmente en forma de transistor sin base (fototransistor) el cual recibe la luz emitida por

el led y entra en funcionamiento.

Perros de venteo: Son perros de búsqueda y rescate que se usan principalmente para

encontrar víctimas sepultadas por avalanchas o estructuras colapsadas, personas ahogadas y

extraviadas en grandes áreas, en búsqueda de evidencia en escenas de crímenes, etc. A

diferencia de los perros de rastreo, los de venteo no siguen una pista sino que buscan el

olor humano por lo que son la mejor opción cuando hay que localizar víctimas.



PIC: En realidad, el nombre completo es PIC micro, aunque generalmente se utiliza como

Peripheral Interface Controller (controlador de interfaz periférico). Es un microcontrolador

basado en memoria EPROM/FLASH desarrollado por Microchip Technology [9].

Pines torneados: Los pines son los pequeños "palitos torneados" utilizados para enchufar

un dispositivo en otro. Teniendo una mejor conductividad que con los circuitos normales.

Por ejemplo los algunos microprocesadores utilizan pines para poder enchufarse en el

socket de la placa madre.

Piñón: Se le llama piñón a la rueda de menos dientes de las dos que forman un engranaje.

Si el piñón tiene pocos dientes se suelen fresar los dientes en el mismo eje motor.

Potenciómetro: Es un resistor cuyo valor de resistencia puede ser ajustado. De esta

manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un

circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente.

Recocido: Es el tratamiento térmico que, en general, tiene como finalidad una temperatura

que permita obtener plenamente la fase estable a falta de un enfriamiento lo

suficientemente lento como para que se desarrollen todas las reacciones completas.

Relevador: Es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor

controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se

acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos

eléctricos independientes.

Revenido: Es un tratamiento térmico que sigue al de templado del acero. Tiene como fin

reducir las tensiones internas de la pieza originadas por el temple o por deformación en frío.

Mejora las características mecánicas reduciendo la fragilidad, disminuyendo ligeramente la

dureza, esto será tanto más acusado cuanto más elevada sea la temperatura de revenido.

Robótica: La robótica es una ciencia que surge de la necesidad del ser humano de crear

máquinas automáticas con la función de llevar a cabo tareas peligrosas, pesadas, repetitivas



y trabajos donde quizás las manos del hombre no pueda intervenir; está relacionada con

ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica y la inteligencia artificial.

Robot Móvil: Es el Robot que posee autonomía para desplazarse en un ambiente

desconocido y es capaz de percibir, planificar y actuar sin la intervención

intervención muy mínima del ser humano.

Sensor Infrarrojo: Es un

electromagnética infrarroja

reflejan una cierta cantidad de

para estos aparatos electrónicos, ya que se encuentran en el rango del espectro justo por

debajo de la luz visible.

Tarjeta Fenólica: Es un medio para sostener mecánicamente y

componentes electrónicos, a través de

hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor.

Transistor: Es un dispositivo

amplificador, oscilador, conmutador

en inglés de transfer resistor

Vector: Un vector es utilizado para representar una

módulo y una dirección (u

representar geométricamente c

; es decir, bidimensional o tridimensional.

Vibráfono para rescate:

víctima sepultada bajo escombros después de una catástrofe y determina

exacto. El más mínimo sonido emitido por las victimas es susceptible de ser captado por

este equipo con una sensibilidad excepcional.



donde quizás las manos del hombre no pueda intervenir; está relacionada con

nica, ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica y la inteligencia artificial.

Es el Robot que posee autonomía para desplazarse en un ambiente

conocido y es capaz de percibir, planificar y actuar sin la intervención

intervención muy mínima del ser humano.

Es un dispositivo electrónico capaz de medir la

infrarroja de los cuerpos en su campo de visión. Todos los cuerpos

una cierta cantidad de radiación, esta resulta invisible para nuestros


s un medio para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente

componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados en

hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor.

s un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de

conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción

transfer resistor ("resistencia de transferencia").

es utilizado para representar una magnitud física el cual necesita de un

y una dirección (u orientación) para quedar definido. Los vectores se pueden

representar geométricamente como segmentos de recta dirigidos o flechas en planos

; es decir, bidimensional o tridimensional.

Vibráfono para rescate: Es un dispositivo que permite detectar la presencia de una

víctima sepultada bajo escombros después de una catástrofe y determina


este equipo con una sensibilidad excepcional.


107

donde quizás las manos del hombre no pueda intervenir; está relacionada con la

nica, ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica y la inteligencia artificial.

Es el Robot que posee autonomía para desplazarse en un ambiente

conocido y es capaz de percibir, planificar y actuar sin la intervención o con una

capaz de medir la radiación

. Todos los cuerpos

, esta resulta invisible para nuestros ojos pero no


conectar eléctricamente

de material conductor, grabados en

que cumple funciones de

. El término "transistor" es la contracción

el cual necesita de un

) para quedar definido. Los vectores se pueden

omo segmentos de recta dirigidos o flechas en planos ó

permite detectar la presencia de una

víctima sepultada bajo escombros después de una catástrofe y determina su emplazamiento




Vibroscopio: Aparato que sirve para medir las vibraciones de los cuerpos. El vibroscopio

permite explorar los escombros y conversar con una víctima vía un micrófono incorporado

en una cámara.



ANEXO I DESIGNACIÓN PARA LOS GRUPOS DE ALEACIONES DE ALUMIN IOS. EN AW-1100 [AL 99.0 CU]

1XXX.- Aluminio en porcentaje mínimo de 99% forjado, No tratado térmicamente.

EN A W - 1100 [Al 99.0 Cu]

1100.- Cuatro dígitos que están relacionados con la composición química. La numeración de estos cuatro dígitos se realiza de acuerdo a la clasificación de la tabla .

1XXX Aluminio en porcentaje mínimo del 99%

(-) Un guión separador entre letras y dígitos.

W La letra W, identificativa de ser producto de forja

A la letra A, identificativa del aluminio

EN Prefijo de Normas Europeas seguido de un espacio en blanco

Al 99.0.- Porcentaje del grado de pureza de aluminio.

Cu.- Elemento cobre incluido en contenido muy bajo.



ANEXO II PLANOS MECÁNICOS DEL ROBOT MÓVIL

1



32



33



34



ANEXO III

LÍNEAS DEL PROGRAMA DE LA TARJETA DE POTENCIA DEL ROBOT MÓVIL

INCLUDE<P16F627A.INC> __CONFIG _CP_OFF&_DATA_CP_OFF&_LVP_OFF&_BOREN_ON&_MCLRE_OFF &_WDT_OFF&_PWRTE_ON&_INTOSC_OS

C_NOCLKOUT

NUM1 EQU 0X20 ;SUBRUTINA DE RETARDO NUM2 EQU 0X21 ;SUBRUTINA DE RETARDO NUM3 EQU 0X22 ;SUBRUTINA DE RETARDO NUM4 EQU 0X23 ;BANDERA DE DIRECCIÓN NUM5 EQU 0X24 ;TIEMPO NUM6 EQU 0X25 ;CANTIDAD DE VECES QUE SE REPITE LA SECUENCIA DE INICIO NUM7 EQU 0X26

ORG 0X00

MOVLW B'00000111' MOVWF 0X1F BSF STATUS,RP0 ;APERTURA DEL BANCO 1 PARA CAMBIAR DE BANCOS MOVLW B'00011111' ;RELEMOT,RELEV,RELEV,CENPISO,CEN PISO,CENDIS,CENDIS,CENDIS MOVWF TRISB MOVLW B'00001110' ;RELEMOT,RELEMOT,NOP,LED,PUSH,SW ICH,SWICH,RELEMOT MOVWF TRISA BCF STATUS,RP0 CLRF NUM7 BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO BSF PORTA,4 INICIO PREGUNTA BTFSS PORTA,3 ;PREGUNTA POR EL BOTON DE ARRANQUE GOTO PREGUNTA BTFSC PORTA,2 ;PREGUNTA PARA COMENZAR GOTO IZQUIERDAI GOTO DERECHAI IZQUIERDAI BCF NUM4,0 GOTO PERRO DERECHAI BSF NUM4,0 PERRO MOVLW D'9' MOVWF NUM5 BCF PORTA,4 CALL RETARDO



BSF PORTA,4 CALL RETARDO BCF PORTA,4 CALL RETARDO BSF PORTA,4 CALL RETARDO BCF PORTA,4 CALL RETARDO BSF PORTA,4 BTFSC PORTA,1 ;PREGUNTA EL INICIO DE LA PELEA GOTO SALE BUSQUEDA BSF PORTA,4 MOVLW D'2' MOVWF NUM5 BTFSS NUM4,0 GOTO IZQUIERDAX MOVLW D'4' MOVWF NUM6 DERECHAX BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO CALL RETARDO BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO CALL RETARDO DECFSZ NUM6,1 GOTO DERECHAX GOTO SALE IZQUIERDAX MOVLW D'4' MOVWF NUM6 IZQUIERDAXX BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO CALL RETARDO BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO CALL RETARDO DECFSZ NUM6,1 GOTO IZQUIERDAXX



SALE ;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- BTFSS PORTB,3 ;PREGUNTA POR EL CENSOR IZQUIERDO GOTO IZQUIERDAP BTFSS PORTB,4 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DERECHO GOTO DERECHAP BTFSC PORTB,1 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE DISTANCIA CENTRAL GOTO CENTRO BTFSC PORTB,0 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE DISTANCIA IZQUIERDO GOTO IZQUIERDA BTFSC PORTB,2 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE DISTANCIA DERECHO GOTO DERECHA BTFSS NUM4,0 ;PREGUNTA POR EL ULTIMO CENSOR QUE DETECTO GOTO IZQUIERDAR DERECHAR BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BSF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO GOTO SALE IZQUIERDAR BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO GOTO SALE IZQUIERDA BTFSC PORTB,2 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE DISTANCIA DERECHO GOTO CENTROC BCF NUM4,0 BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO GOTO SALE DERECHA BTFSC PORTB,0 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE DISTANCIA IZQUIERDO GOTO CENTROC BSF NUM4,0 BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO GOTO SALE CENTROC BTFSC PORTB,1 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE DISTANCIA CENTRAL GOTO CENTRO BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO



BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO GOTO SALE CENTRO BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BSF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO GOTO SALE IZQUIERDAP BTFSC PORTB,4 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE PISO DERECHO GOTO REVERSA BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BSF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO MOVLW D'3' MOVWF NUM5 CALL RETARDO BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO MOVLW D'2' MOVWF NUM5 CALL RETARDO GOTO SALE DERECHAP BTFSC PORTB,3 ;PREGUNTA POR EL CENSOR DE PISO IZQUIERDO GOTO REVERSA BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BSF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO MOVLW D'3' MOVWF NUM5 CALL RETARDO BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO MOVLW D'2' MOVWF NUM5 CALL RETARDO GOTO SALE



REVERSA BSF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BSF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BSF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BSF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO MOVLW D'3' MOVWF NUM5 CALL RETARDO BCF PORTB,5 ;VELOCIDAD LADO IZQUIERDO BCF PORTB,6 ;VELOCIDAD LADO DERECHO BCF PORTB,7 ;POSITIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,6 ;NEGATIVO LADO IZQUIERDO BCF PORTA,0 ;POSITIVO LADO DERECHO BCF PORTA,7 ;NEGATIVO LADO DERECHO MOVLW D'2' MOVWF NUM5 CALL RETARDO GOTO SALE RETARDO;RUTINA DE RETARDO DE UN SEGUNDO MOVF NUM5,0;10 MOVWF NUM3 WAIT6 MOVLW D'200';200 MOVWF NUM2 WAIT5 MOVLW D'166';166 MOVWF NUM1 WAIT4 DECFSZ NUM1,1 GOTO WAIT4 DECFSZ NUM2,1 GOTO WAIT5 DECFSZ NUM3,1 GOTO WAIT6 RETURN END



ANEXO IV HOJAS DE CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES ELECTRÓ NICOS

• PIC 16F627A/628A

• Circuito Integrado CD40106

• Circuito Integrado LM741

• Circuito Integrado L293D

Nota:

Para referirse a las características eléctricas de cualquiera de los componentes electrónicos

mencionados anteriormente, sírvase revisar la hoja de datos del componente deseado, el

cual es emitido por el fabricante.



BIBLIOGRAFÍA

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍAS

[1] Análisis y diseño de circuitos electrónicos, Donald A. Neamen, Tomo II, Mc Graw-Hill, 1997, 1176 pág.

[2] AutoCAD 2009 Avanzado, J. López Fernández, J.A. Tajadura Zapirain, Mc Graw-Hill, 2009, 870 pág.

[3] Diseño de elementos de máquinas, Robert L. Mott, 4ª. Edición, Pearson, Prentice Hall, 2006, 898 pág.

[4] Diseño de mecanismos, análisis y síntesis, Arthur G. Erdman, George N. Sandor, 3ª. Edición, Prentice Hall 1998, 647 pág.

[5] Diseño electrónico circuitos y sistemas, C.J. Savant Jr., Martin S. Roden, Gordon L. Carpenter, 3ª. Edición, Prentice Hall, 2000, 999 pág.

[6] Electrónica de potencia, Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones, Muhammad H. Rashid, 3ª. Edición, Prentice Hall, 2004, 880.

[7] Interpretación de dibujo mecánico, Shriver L. Coover, Jay D. Helsel, Mc Graw-Hill, 1983, 110 pág.

[8] Manual de fórmulas técnicas, Kurt Gieck, Reiner Gieck, 31ª. Edición, Alfaomega, 2007.

[9] Microcontroladores fundamentos y aplicaciones, Fernando E. Valdés Pérez, Ramón Pallás Areny, Alfaomega-Marcombo, 2007, 343 pág.

[10] Microcontroladores PIC diseños prácticos y aplicaciones, José María Angulo Usategui, Ignacio Angulo Martínez, 2ª. Edición, Mc Graw-Hill, 2004, 295 pág. [11] Mecánica de Materiales, Roy R. Craig, Jr. 2ª. Edición. CECSA, 2002, 752 pág.



WEBGRAFÍA

• http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/solido/din_rotacion/inercia/inercia.htm

• http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/simbolos/simbolos1.htm

• http://www.nemaco.com.mx/descripcion.php?id_categoria=41

• http://www.alumac.com.mx/prod/aluminio.html

• http://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/viewers/productTableViewer.jsp?presentationType=3&lang=es&action=cad&newlink=first&tableName=1_3_1



• http://www.robodacta.com.mx/activacioncart-producto.asp?ProductoID=576 &CategoriaID=24&SubCategoriaID=126

• http://www.bandasindustrialesenmexico.com/?gclid=CKS1iJj7rKACFSZHagodsC9UZw

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