Archivo de la categoría: Servo

Movimiento de Brazos

He tardado un poco en publicar esta entrada pero por problemas de recepción de los servos y el periodo vacacional no ha sido posible antes.

Por fin el ArduRobot ya mueve los brazos pero al hacerlo tiene problemas de estabilidad, por lo que he tenido que ponerle unos zapatos un poco más grandes y el problema se ha solucionado.

Como la calidad de los servos es la que es, he diseñado una rutina para mover los brazos que realiza el movimiento en diez submovimientos, con lo que mejora la respuesta y los servos sufren meno.

Rutina de Movimientos de los brazos.

Rutina_SubMovimientos

 

Fotos

Frente

Frontal

Perfil

Perfil

DSC_2193

Zapatos Nuevos

Video:

 

 

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Brazos para ArduRobot

Quería que la próxima entrada fuese con los brazos del ArduRobot en movimiento, pero he recibido dos de los seis servo SG 090 que solicité en mal estado. No es que me costaran mucho (menos de 10 euros) pero es el tiempo que tardan en venir lo que me fastidia.

Como adelanto publicaré el robot con brazos, aunque no hay movimiento hasta que lleguen los servos que he vuelto a pedir.

Fotos

Vista_3_D

Modelado 3D

ArduRobot_Frente_Brazos_Abajo

Vista Frontal Brazos Caídos

ArduRobot_Frente_Brazos_Cruz

Vista Frontal Brazos en Cruz

ArduRobot_Frente_Brazos_Adelate

Vista Frontal Brazos al Frente

ArduRobot_Frente_Brazos_Flamenco

También Puede Bailar Sevillanas

ArduRobot_Perfil_Brazos_Abajo

Vista Perfil Derecho

ArduRobot_Perfil_Trasero_Brazos_Abajo

Vista Trasera Derecha

ArduRobot_Frente_Rodillas

Semi de Rodillas

ArduRobot_Sentado_Brazos_Abajo

Sentadito como un niño Bueno

Video:

ArduRobot – Equilibrios

Esta entrada es continuación de la anterior (Arduino – Primeros Pasos).

He aumentado la superficie de apoyo, y le he puesto unos zapatos para dar mayor estabilidad.

He creado un cuerpo y en su interior he alojado el paquete de pilar y el “Arduino”; es una versión preliminar para ver la posible configuración final. Cuando sea definitivo publicare las piezas en 3D para poder reproducirlo.

Como se puede observar lleva dos servos laterales que serán utilizados para los brazos y un servo superior que será para la cabeza.

Procedimiento del movimiento 90º Pierna

Procedimiento_Cadera_Tobillos_90

Fotos

Modelado_3D

Modelado 3D

Frontal

ArduRobot de Frente

Perfil_01

ArduRobot de Perfil

Perfil_trasero

Perfil Trasero

Sentado

Sentado

Código Fuente  Arduino Completo

Equilibrios.ino

Vídeo resumen:

 

 

ArduRobot – Primeros Pasos

Voy a comenzar con un nuevo proyecto sin dejar el anterior y de manera simultanea iré publicando entradas de ambos.

Se trata de intentar realizar un humanoide controlado con un “Arduino Duemilanove”.

En un alarde de imaginación le he llamado ArduRobot

Lo primero que haré será diseñar las extremidades inferiores. He decidido que tendrán tres grados de libertad cada una (seis en total).

He utilizado servos pequeños del tipo SG90 para disminuir el consumo total.

Sevo

 El primer reto que me he planteado, es la estabilidad o equilibrio.

Otro reto, es que los movimientos sean progresivos y acompasados, de tal manera que los servos no se mueva secuencialmente el total de su recorrido, sino que sigan una secuencia de mini movimientos que de la sensación que se mueven a la vez.

Procedimiento de movimiento de 2 Servos a la vez

Codigo_Posicion2Servos

Procedimiento del movimiento de Puntillas

Codigo_Posicion_Puntillas

Procedimiento del movimiento de Talones

Codigo_Posicion_Talon

Procedimiento del movimiento de la Posición Reposo

Codigo_Posicion_Reposo

Procedimiento del movimiento sobre el Pie Derecho

Codigo_Posicion_Pie_Derecho

Procedimiento del movimiento sobre el Pie Izquierdo

Codigo_Posicion_Pie_Izquierdo

Procedimiento del movimiento Balancear

Codigo_Posicion_Balancear

Fotos

Piernas_2

Modelado 3D

ArduRobot_Pie_I

Sobre el pie derecho

ArduRobot_Pie_D

Sobre el pie Izquierdo

ArduRobot_Frente_02

De Frente

ArduRobot_Frente

Vista trasera

Código Fuente  Arduino Completo

Primeros_Pasos.ino

Vídeo resumen:

 

Controlar el Brazo Robot con Android

Controlar el Brazo Robótico con la App diseñada.

Como continuación a la entrada anterior he seguido diseñando partes del brazo robot que quiero para el ArduRover, he introducido un grado más de libertad y he diseñado la interfaz que lo controla.

La primera dificultad que me he encontrado es la alimentación con la suficiente energía para abastecer a los cuatro servos. La solución aunque no muy buena, es utilizar un 7806 cuya alimentación proviene directamente de las baterías del ArduRover y a través de el alimentar los servos.

Las características del 7806 son muy parecidas a las del ya utilizado 7805, pero con tensión de salida 6 voltios. Al aumentar la tensión el requerimiento de intensidad es menor y si disponemos de un buen refrigerador(en mi caso no lo he puesto aunque es necesario)solucionaremos el problema.

Lista de Piezas

Dibujo de la Pieza Nombre Nº Piezas
Base Muñeca 1
Muñeca 1
Lateral Brazo 4
Repy 1.1 Head 2
Repy 1.1 Body 2

Transmisión de datos entre Android y Arduino:

cuadro

En principio y de manera muy resumida el funcionamiento de la transmisión de los datos de la posición que definimos en el programa desde la Tablet al ArduRover es el siguiente:

  • Definimos la posición de cada servo
  • Memorizamos dichas posiciones en unas variables
  • Transmitimos una “F” y a continuación una cadena separada con el carácter “;” con todas las variables anteriores por Bluetooth
  • Arduino recibe la cadena, la separa y asigna a cada servo la posición futura
  • Mediante el procedimiento “posicionServo” los servos recorren desde la posición actual hasta la futura. Con esto los movimientos son más suaves

Los procedimientos “recibirCadenaServo”, “valorServos” y “posicionar” podrían haberse juntado, pero por claridad los he separado

He incluido la posibilidad de memorizar cuatro posiciones del brazo robot para dar mayor funcionalidad a la interfaz

Bloques de Memorizar posición

MemoriaServo

Bloques de Grabar la Posición de los Servos

GrabarPosicion

Bloques de Transmisión de la posición de los servos al Arduino

EnviarPosicion

Esquema Teórico:

 Brazo_Android_Esquema_electrico

Esquema Práctico:

Placa_1_ArduRover_6_bb_Fin

Extracto del Programa Arduino:

Extracto_de_Codigo

Fotos:

Pantalla_01

Pantalla Principal

Pantalla_05

Pantalla de control del Brazo Robot

Brazo_Plegado

Vista con el Brazo Plegado

Brazo_Extendido

Vista con el Brazo Extendido

Detalle

Detalle de conexión

Código fuente

ArduRover_Brazo_Robot.ino

APP de Proyecto:

ArduRover_X.apk

Ficha del Proyecto:

ArduRover_X_Ficha_38 

Vídeo resumen:

 

Brazo Robot

Realización de un brazo Robótico.

Como continuación a la entrada anterior he seguido diseñando partes del brazo robot que quiero para el ArduRover. Como os comenté, las piezas las he diseñado con el programa “FreeCad” y las he impreso con la impresora 3D “BQ Prusa i3 Hephestos”.

De la web de “Juan González Gómez” he utilizado los “Módulos Y1” nuevos y basándome en ellos he desarrollado las nuevas piezas.

He utilizado un programa para cargar los objetos y crear el archivo que tras grabarlo en una SD lo imprimira la impresora.

Cura_Brazo_Robot

Lista de Piezas

Dibujo de la Pieza Nombre Nº Piezas
Base Muñeca 1
Muñeca 1
Lateral Brazo 2
Repy 1.1 Head 1
Repy 1.1 Body 1

Faltaría la articulación del hombre que en un futuro deberé decidirlo.

Esquema Teórico:

 Brazo_Esquema_electrico

Esquema Práctico:

Servos_Brazo_Robot_bb

Programa Arduino:

Codigo

Fotos:

ArduRover_Brazo_Robot_Vista_Lateral

Vista Lateral

ArduRover_Brazo_Robot_Vista_Latera2l

Otra vista Lateral

ArduRover_Brazo_Robot_Detalle_01

Detalle codo

ArduRover_Brazo_Robot_Detalle_03

Detalle brazo

ArduRover_Brazo_Robot_Detalle_02

Detalle Muñeca

ArduRover_Brazo_Robot_Vista_Superior

Vista Superior

ArduRover_Brazo_Robot

Vista 360 grados

Código fuente

 ArduRover_Brazo_Robot.ino

Ficha del Proyecto:

 ArduRover_X_Ficha_37

Vídeo resumen:

Pinza de Agarre

Realización de una Pinza para un brazo Robótico.

Una de las pretensiones que al principio propuse para el ArduRover, era que tuviese un brazo robotizado, pues bien, me he puesto manos a la obra y después de ver muchos modelos, me he decidido por una variación de uno que vi en “thingiverse“; esta web tiene a disposición de los usuarios un montón de objetos en 3D (os la recomiendo).

Las piezas las he  diseñado con el programa “FreeCad” y las he impreso con la impresora 3D “BQ Prusa i3 Hephestos”.

He utilizado un programa para cargar los objetos y crear el archivo que tras grabarlo en una SD lo imprimira la impresora.

Impresion_3D

 Lista de Piezas

Dibujo de la Pieza Nombre Nº Piezas
Base Base 1
Engranaje01 Engranaje 1 1
Engranaje02 Engranaje 2 1
Garra Garra 3
Union_Pieza
Unión entre Piezas 3
Suplemento01
Suplemento 1 1
Suplemento02 Suplemento 2 1

Como podéis ver, esto solo es la pinza, en el futuro deberé pensar cuantos grados de libertad quiero dar al brazo robotizado y diseñarlo.

Esquema Teórico:

Control_Pinza_Esquema

Esquema Práctico:

 

Control_Pinza_bb

Programa Arduino:

Pinza_Robot_Codigo

Fotos:

DSC_1772

Perceptiva

DSC_1770

Vista de Frente

 

DSC_1768

Vista Lateral

 

DSC_1765Vista Trasera

DSC_1764

Vista Superior

Código fuente

Control_Pinza.ino

Ficha del Proyecto:

ArduRover_X_Ficha_36

Vídeo resumen:

 

ArduRover VIII (Creando Recorridos)

Creación de un Recorrido Definido.

Esta parte del proyecto es continuación de los proyectos anteriores  y trata de crear un recorrido como suma de secuencias de movimientos que se grabarán en un registro.

Para ello, lo primero que hay que realizar, son los procedimientos básico para la gestión de una BD:

Añadir un Registro

Eliminar un Registro

Modificar un Registro

Para ello, he creado una lista y la he manejado utilizado las funciones que nos ofrece App Inventor  sobre “TinyDB”.

Una vez terminada esta labor, lo siguiente en realizar la sincronización de la secuencia a utilizar, para ello, he utilizado un sistema de sincronización que se basa en la siguiente secuencia:

La aplicación envía una orden a ejecutar y espera respuesta.

Arduino ejecuta la orden, y cuando acaba envía a la aplicación “OK”

Cuando la aplicación lo recibe, pasa a la siguiente orden.

Esto acaba con el ultimo registro grabado

Como podéis ver he implementado cuatro botones de recorridos, aunque solo está habilitado el primero, dejando para un futuro la implementación de cuatro posibles recorridos.

Diagrama de Flujo del Funcionamiento de Arduino al recibir una Orden

Presentación_Recorrido

SCREEN 1

Pantalla1SCREEN 2

Pantalla2
SCREEN 3

Pantalla3

SCREEN 4

Pantalla4Bloque de Inicialización

Bloque_Inicializacion

Bloques del Control de Registros

Bloque_Reguistro_Recorrido

Bloques Ejecutar Recorrido del Registro

Bloques_Recorridos

Esquema Teórico Parcial:

Sensor_Hall

Esquema Práctico:

Placa_1_ArduRover_Codificador_Hall

Modificación del Programa Arduino:

Extracto_Codigo_Recorrido

Fotos:

Vista_General

Vista General

DetalleDetalle de las conexiones

TabletPantalla Tablet

—————-

Código fuente

ArduRover_Recorridos.ino

APP de Proyecto:

APP ArduRover_VIII.apk

Ficha del Proyecto:

ArduRover_VIII_Ficha_35

Vídeo resumen:

ArduRover VII Codificadores

Codificando Interrupciones

La realización de esta parte del proyecto es continuación de los proyectos anteriores , se trata de seguir incorporando funcionalidades nuevas al Rover. En este caso he incorporado la posibilidad de realizar los cuatro movimientos básicos con un codificador “Hall”, de manera que puedo elegir, la distancia del movimiento. En un proyecto futuro se podrá confeccionar un recorrido definido y realizarlo con un alto nivel de precisión.

Codificador_Hall

He utilizado las posibilidades que me brinda la placa Arduino en cuanto a la programación de Interrupciones.

Interrupciones_Arduino

Las interrupciones son un método del que disponen Arduino para hacer notar al procesador la aparición de alguna circunstancia que requiera su intervención. De este modo, el dispositivos que ha realizado la interrupción pueden provocar que el procesador deje por el momento la tarea que estaba realizando y atienda la interrupción, una vez atendida, seguirá con su labor anterior. Las interrupciones son útiles para hacer que las cosas que sucedan automáticamente puedan ser atendidas de inmediato sin necesidad de ir consultando regularmente el estado de ese suceso, estas puedan ayudar a resolver problemas de temporización y son buenas para leer un encoder rotacionales, monitorizando la entrada del usuario, sin perder nunca un pulso.

Para comprender un poco mejor como funciona las interrupciones en Arduino, podéis visitar la entrada que realicé con el proyecto “Interrupciones

SCREEN 1

Pantalla1SCREEN 2

Pantalla2
SCREEN 3

Pantalla3

Código de la Función Contador de Pasos

Codigo_Contador_de_Pasos

Código de la Función PasosAPaso

Codigo_PasoAPaso

Bloques del Cambio entre Pantallas

Botones_Cambio_de_Pantallas

Bloques de la selección de la función a realizar (Dirección) 

Cambio_de_Direccion

Bloques de los pasos a caminar 

Ir

Esquema Teórico Parcial:

Sensor_Hall

Esquema Práctico:

Placa_1_ArduRover_Codificador_Hall

Código Parcial del Programa Arduino:

Codigo_Codificadores

Fotos:

Vista_General

Vista General

DetalleDetalle de las conexiones

Tablet_01Pantalla Principal

Tablet_02Pantalla de Programación por Pasos

Código fuente

ArduRover_Codificador_de_cuadratura.ino

APP de Proyecto:

APP ArduRover_VII.apk

Ficha del Proyecto:

ArduRover_VII_Ficha_34

Vídeo resumen:

ArduRover V (Evitar Obstaculos)

Evitar Obstáculos

La realización de esta parte del proyecto es una continuación del proyecto anterior (ArduRover IV Distancias), se trata de seguir incorporando funcionalidades al Rover, en este caso he incorporado la posibilidad de mediante un medidor de distancias del tipo HC-SR04 por ultrasonidos, pode decidir que camino seguir una vez que se a encontrado con un obstáculo delantero.

El árbol de decisión es muy simple y se basa en el diagrama de flujo que más abajo reflejo. En resumen se trata de avanzar hasta encontrar un obstáculo delante, detenerse y elegir en cual de los dos lados(derecha o izquierda) hay más espacio y seguir por ese.

Diagrama de Flujo 

DiagramaDeFlujo

 

SCREEN

Screen

 

Bloque del Evento Evita Obstáculos

Modulo_Evita_Obstaculos

 

Esquema Teórico Parcial:

ArduRover_Distancias

 

Esquema Práctico:

Placa_1_ArduRover_4_bb

 

Código del Programa:

Codigo_Evita_Obstaculos

 

Fotos:

7

Vista Lateral

2
Vista de Perfil

Frente

Vista de Frente

Sin título

Aplicación en el Tablet

Código fuente

ArduRover_Evitar_Obstaculos.ino

APP de Proyecto:

App_ArduRover_V.apk

Ficha del Proyecto:

ArduRover_V_Ficha_32

Vídeo resumen: