VELME

Tipo: 

Constructores: 

Equipo: 

Año de construcción: 

Ficha

Microcontrolador: 

dsPIC33EP512GM706

Sensores: 

  • 6x QRE1113 (sensores de linea) QRE1113
  • 1x MPU6050 (giróscopo y acelerómetro) MPU6050
  • 5x GL100MN1MP (emisor IR para detectar distáncia) GL100MN1MP
  • 10x PT100MF1MP (receptor IR para detectar distáncia) PT100MF1MP
  • 2x AS5040 (encóder magnético) AS5040

Motores: 

Pololu HP 1:10 con eje trasero

Drivers: 

TI DRV8833

Ruedas: 

Scaleauto SC-2110P 25.5x13mm, eje 3mm, llanta 17mm, ProComp

Alimentación: 

LiPo 2S 260mAh

Peso: 

60.00gr

Velocidad máxima: 

3.50m/s

Foto del Robot: 

Descripción: 

El nombre VELME viene de "VELocista Modular Eivissenc". Se trata de un robot Siguelineas pensado para la categoría de Carreras (con adelantamientos).

La idea era crear un robot de carreras muy ligero, con 5 sensores de distancia, comunicación serie-bluetooth, acelerómetro y giróscopo, encóder en cada motor de 1024 pasos, un micro-display matricial serie (la placa que transforma el display paralelo en serie y que lleva un pequeño microcontrolador también es diseño nuestro) y un micro-buzzer; todo eso en un diseño modular para poder adaptar el robot al tipo de pista (con mas curvas o con mas rectas). Como se puede ver en una de las imágenes adjuntas, la anchura del robot podía variar de unos 134mm a 184mm y la longitud total de 114mm a 294mm. Todo ello en un sistema muy sencillo y ligero de montar y modificar.

Lo empecé a diseñar por julio de 2014 pero no fue hasta noviembre de 2014 que me llegaron las PCB. Y las primeras pruebas de componentes las hicimos ya en 2015.

La PCB hace de chasis del robot. El morro con los sensores de linea y un sensor de distancia se unen físicamente al chasis por medio de dos pequeñas varillas de fibra de carbono y tornillos de plástico y eléctricamente por medio de un cable plano. Los adaptadores para los motores también llevan el driver, de modo que cambiando estos adaptadores se podrían usar motores mas potentes, con doble o triple rueda, con diferentes configuraciones de encóder, etc, sin tener que cambiar el chasis del robot. La unión de los adaptadores de motor al chasis se hace por medio de un tornillo metálico para la alimentación del motor y de un cable plano para la alimentación y señales del encoder. Para los sensores de distancia Poltrux y yo decidimos no utilizar los típicos sensores de Sharp y fabricarnoslos nosotros mismos. Durante un tiempo Poltrux hizo pruebas con diversors emisores y receptores de infrarojos, encontrando un sistema bastante eficaz y de reducidas dimensiones y peso para detectar a una distancia suficiente (en torno a los 40cm). El problema vino al llevarlo a la práctica en el robot. Al ser la distancia al suelo tan pequeña era casi imposible evitar los reflejos del propio emisor IR sobre la pista (puede que haciendo una carcasa específica a los sensores y receptores lo solucionasemos, pero ya no compensaba tanto trabajo y esfuerzo). Y ya no solo eso, también nos encontramos con otro problema inesperado, el propio microcontrolador fallaba al leer la salida del amplificador operacional que amplifica la señal que viene de los sensores de distáncia. El problema en cuestión fue el rango de tensión para que el micro detectase 0 o 1. Ese micro (dsPIC33EP512GM706) es de 3,3V pero los niveles mínimo y máximo para diferenciar un valor de 0 y 1 no acaban de ser normales. Hicimos pruebas con diferentes micros del mismo fabricante, Microchip, y todos tenían el mismo problema, independientemente de que fuesen micros de 8 bits o de 16 bits. Los únicos que se salvaron fueron los PIC32. En cambio micros AVR de 8 bits (Arduino Nano, Leonardo) y otros como TI MSP430 o STM32F411 funcionaban perfectamente. Eso fue la gota que colmó el vaso en nuestra "aventura" con los PIC y el farragoso MPLAB. Desde ese día decidimos dejar de usar micros de Microchip y pasarnos a Arduinos para cosas sencillas y Cortex M4 para el resto.

La velocidad máxima y el peso son aproximados, ya que no acabé de montar el robot. Quizá algún dia lo acabe de montar para usarlo solamente como velocista, quien sabe, pero no tengo muchas ganas después de todos los problemas que nos ha dado.

 

Adjunto la hoja de cálculo con la distribución de pines al microcontrolador.

Piezas 3D

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