Construcción de un Brazo robot (Materia Arquitectura de Computadoras)

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TAPACHULA

DEPARTAMENTO DE SISTEMAS Y COMPUTACION

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

DOCENTE:ING. FRANCISCO JAVIER ROSAS ESPARZA

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

REPORTE DE PRÁCTICA

CONSTRUCCIÓN DE UN BRAZO ROBÓTICO

PRESENTAN:

LOPEZ AGUILAR MAYTEZAVALA PALACIOS CRISTINA

MIRAFUENTES GARCÍA CRISTHIAN MAURICIOBARTOLÓN MORALES RODRIGO

MENDEZ FLORES EMIGDIO

EQUIPO Nº3

TAPACHULA CHIAPAS, NOVIEMBRE-05-2013.

BRAZO ROBÓTICO

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BRAZO

BRAZO ROBÓTICO

MATERIALES:

-Acrílico.

-Tornillos de varias medidas.

-4 servomotores (1 de 5kg, 3 de 3kg).

-2 engranes grandes.

-2 capacitores cerámicos de 33pF.

-1 cristal de 20Mz.

-1 pic16F877A.

-8 circuitos integrados 74LS04.

-2 resistencias de 10k.

- tubo de 20 grs. de soldadura

-4 protoboard

-estaño

-tuercas de varias medidas.

-1rayo de bicicleta

-2 tubitos de plástico (5mm y 4 mm)

-cable UTP

-madera

-silicón liquido

-UHU

-cola loca.


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INVESTIGACION:

PIC16F877A

DATASHEET:


BRAZO ROBÓTICO

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CIRCUITO INTEGRADO 74LS04

SERVOMOTORES SG90

La SG90 TP es similar en tamaño y peso a la Hitec HS-55, y es una buena opción para la mayoría de los aviadores del parque y helicópteros. Los aficionados de todo el mundo ha utilizado el SG90 en aviones famosos como GWS Palo lenta, E-Flite Airplanes, Great Planes, Thunder Tiger, Alinear, jets FED y más. El TP SG90 servo pesa 0,32 oz (9,0 gramos). Peso total con alambre y conector es de 0,37 onzas (10,6 gramos).

El TP SG90 tiene el conector universal de tipo "S" que se adapte a la mayoría de los receptores, incluyendo Futaba, JR, GWS, Cirrus, Pájaro Azul, Blue Arrow, Corona, Berg y Hitec.

Los colores de los cables son rojo = batería (+) Marrón = Batería (-) Naranja = Señal.


BRAZO ROBÓTICO

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BRAZO

TP SG90 ESPECIFICACIONES:

Dimensiones (L x W x H) = 0.86 x 0.45 x 1.0 pulgadas (22.0 x 11.5 x 27 mm)

Peso = 0,32 onzas (9 gramos) Peso con alambre y conector = 0,37 onza (10,6 gramos) Par máximo a 4,8 voltios = 16,7 g / cm (1,2 kg / cm) Tensión de funcionamiento = 4,0-7,2 voltios Velocidad de funcionamiento a 4,8 voltios (sin carga) = 0.12 seg /

60 grados Conector Longitud del cable = 9.75 pulgadas (248 mm) Conector universal tipo "S" se ajusta a la mayoría de los

receptores

ESTRUCTURA DEL BRAZO:


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CONSTRUCCION FISICA:ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

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1.- Se cortaron las piezas de madera de acuerdo al monde de las anteriores imágenes, para esto se utilizó una cortadora eléctrica.

2.- Posteriormente se pintaron con pintura acrílica de color amarillo.


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3.- La primer parte del brazo que se armo fue la tenaza. Se utilizó tubitos de plástico de 5mm y 4mm de diámetro, tornillos, arandelas y tuercas de diferentes tamaños, desarmador de cruz y silicón líquido.


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4.-Despues se creó la base que es una cajita formada por 4 pedazos de madera

5.- A la parte más grande se le hizo un orificio en el centro para que saliera el aspa del servo motor y se pegó con “UHU”.

6.- Luego se formó el antebrazo, se atornillaron las dos piezas iguales para después unirlas con la tenaza.


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7.- Por último se elaboró el tronco. Este último solo se pegaría a las otras dos partes del brazo.


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8.- Ya teniendo todas las piezas atornilladas las unimos. Primero unimos la tenaza con el antebrazo, después al tronco y por último la pegamos a la base.


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9.-Proseguimos con la simulación en proteus. En este paso se obtuvo varias dificultades ya que no sabíamos que pic utilizar, contábamos con una 16F88 pero al momento de correr la simulación no giraba bien los servos, después probamos con la pic 16f877A la cual corrió a la perfección y trabajamos con esta.

SIMULACION DEL BRAZO EN PROTEUS:


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10.- Hasta el paso de la simulación en Proteus solo contábamos con el siguiente material: tuercas, tornillos, desarmador, arandelas, cable UTP, protoboard y 4 servos. Después de haber simulado el proyecto y observar que corría bien con la pic 16F87A, proseguimos a comprar el resto de los materiales.

11.- Una vez escogida la pic correcta se tuvo que programar en micro C.

CÓDIGO PARA PROGRAMAR LA PIC 16F87A:

#include <16f8774>#device ADC=10#use delay (clock=20000000)#include <lcd.c>#use fast_io(a)#use fast_io(c)#define pinServo0 PIN_C0#define pinServo1 PIN_C1#define pinServo2 PIN_C2#define pinServo3 PIN_C3#define pinServo4 PIN_C4#define pinServo5 PIN_C5#define pinServo6 PIN_C6#define pinServo7 PIN_C7

int16 ticksTotalServo =2000; //tickAltoMaximo = 11500 tickAltoMinimo = 3500int16 ticksAltoServo[8];int8 servoAMover=0;int1 subir=1, enableServo[8]={1,1,1,1,1,0,0,0};#int_timer1void intTimer(void){if(subir==1){if(servoAMover == 0 && enableServo[0] == 1) output_high(pinServo0);if(servoAMover == 1 && enableServo[1] == 1) output_high(pinServo1);if(servoAMover == 2 && enableServo[2] == 1) output_high(pinServo2);if(servoAMover == 3 && enableServo[3] == 1) output_high(pinServo3);if(servoAMover == 4 && enableServo[4] == 1) output_high(pinServo4);if(servoAMover == 5 && enableServo[5] == 1) output_high(pinServo5);if(servoAMover == 6 && enableServo[6] == 1) output_high(pinServo6);if(servoAMover == 7 && enableServo[7] == 1) output_high(pinServo7);set_timer1(65535 - ticksAltoServo[servoAMover]);subir = 0;}


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else if(subir==0){if(servoAMover == 0 && enableServo[0] == 1) output_low(pinServo0);if(servoAMover == 1 && enableServo[1] == 1) output_low(pinServo1);if(servoAMover == 2 && enableServo[2] == 1) output_low(pinServo2);if(servoAMover == 3 && enableServo[3] == 1) output_low(pinServo3);if(servoAMover == 4 && enableServo[4] == 1) output_low(pinServo4);if(servoAMover == 5 && enableServo[5] == 1) output_low(pinServo5);if(servoAMover == 6 && enableServo[6] == 1) output_low(pinServo6);if(servoAMover == 7 && enableServo[7] == 1) output_low(pinServo7);set_timer1(65535 - ticksTotalServo + ticksAltoServo[servoAMover]);servoamover++;if (servoAMover > 7) servoAMover = 0 ;

subir = 1;}}void main(){int8 i;set_tris_c(0x00);

set_tris_a(0xFF);setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);setup_adc_ports(ALL_ANALOG);disable_interrupts(global);setup_counters(RTCC_INTERNAL,RTCC_DIV_2);setup_timer_1(T1_INTERNAL | T1_DIV_BY_1);setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1);port_b_pullups(FALSE);enable_interrupts(int_timer1);enable_interrupts(global);set_timer1(60000);while(1){for(i=0;i<8;i++) //leyendo los valores de los LDR{if(enableServo==1)set_adc_channel(i);delay_ms(10);ticksAltoServo = 400 + (read_adc()*1.7) ;}}}


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12.- teniendo programada la pic, la colocamos en un protoboard para que se conecte a los servos.

13.- al mismo tiempo los servos irían conectados a los circuitos integrados HD74LS04, para esta conexión se utilizó 3 protoboard.


PIC CONECTADA A CADA SERVO

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CONEXIÓN DE LOS HD74LS04 Y PUENTEO A LA PIC.

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conexiónde los HD74LS04 a la base del brazo

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PRUEBA DE LOS SERVOS

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SERVOS FUNCIONANDO CORRECTAMENTE

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DIFICULTADES:

Algunos materiales no se encuentran en la región y por lo tanto se tienen que mandar a pedir. Como en el caso de los 4 servomotores que tardaron 4 días en llegar.

La elección de la pic fue complicado, ya que nunca habíamos trabajado con una y por lo tanto la programación se nos dificulto mucho.

Al principio del proyecto en la tenaza se pensó en colocar un moto reductor pero era muy pesado, así que fue descartado.

El proyecto se presentó con 4 potenciómetros pero no funcionaron y se tuvo que conectar de manera directa.

El puente H se descartó debido a que no se supo cómo conectar. Se tuvo que prestar varios materiales como por ejemplo la

programadora, cautín, osciloscopio y fuente de poder.


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