Tesis profesional presentada por Andres Arreortua Nava

Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y Computadoras. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Rubén Alejos Palomares
Vocal y Director: M.C. Juan Antonio Navarro Martínez
Secretario: Dr. Pedro Bañuelos Sánchez

Cholula, Puebla, México a 20 de agosto de 2007.

Resumen

Desde sus orígenes el hombre ha buscado la forma de extender sus capacidades con el uso de herramientas e invención de máquinas. En un principio solo se amplificaban las capacidades físicas, pero con la llegada de las computadoras también se han amplificado las capacidades mentales.

Actualmente una de las invenciones más impactantes es el robot, el cual consiste en un sistema formado de estructuras mecánicas, y dotado de cierta inteligencia, con el objetivo de sustituir al hombre en tareas complicadas o riesgosas. La robótica es un área de mucho interés en la industria pues ha permitido la automatización de procesos repetitivos en gran cantidad.

La Robocup es una asociación que promueve el desarrollo en las áreas de inteligencia artificial y robótica. Cada año la robocup organiza un evento internacional en el que compiten equipos de robots en un torneo de fútbol. Se elige fútbol por ser un deporte de conjunto que ofrece un ambiente dinámico en el que los competidores deben vencer diversos retos para lograr su objetivo.

En este proyecto se diseñó y construyó un robot que juega fútbol, el cual recibe comandos para controlar: dirección y velocidad de desplazamiento del robot, y un sistema para patear una pelota. La información llega desde la computadora hasta el robot por medio de radio comunicación.

Este documento consta de nueve capítulos en los que se hace la descripción del diseño. El capítulo I da una breve introducción sobre robótica, la Robocup, y los objetivos del proyecto. En el capítulo II se describe como se diseñó el chasis. El capítulo III habla de las baterías empleadas para alimentar al robot. El capítulo IV contiene lo relacionado al sistema de locomoción, desde los motores hasta las llantas. El capítulo V explica como funciona el sistema de pateado. El capítulo VI se refiere al control de los dispositivos mecánicos, como motores de corriente directa y servo motor. El capítulo VII trata de la comunicación inalámbrica para mandar comandos al robot desde una PC. El capítulo VIII describe la interfaz gráfica que permite a un usuario determinar el comportamiento del robot. Finalmente el capítulo IX contiene los resultados finales del proyecto, los cuales dieron la pauta para obtener las conclusiones sobre el proyecto.

Índice de contenido

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 52 kb)

  • 1.1 Robótica
  • 1.2 Robocup
  • 1.3 Introducción al problema

Capítulo 2. Chasis del robot (archivo pdf, 206 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 Aluminio
  • 2.3 Plástico
  • 2.4 Madera
  • 2.5 Implementación

Capítulo 3. Fuente de energía para el robot (archivo pdf, 37 kb)

  • 3.1 Baterías
  • 3.2 Baterías no recargables
  • 3.3 Batería recargables
  • 3.4 Selección de la fuente de energía para el robot

Capítulo 4. Sistema de locomoción del robot (archivo pdf, 152 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 Ruedas
  • 4.3 Motores
  • 4.4 Forma del robot
  • 4.5 Implementación del sistema de locomoción del robot

Capítulo 5. Pateador (archivo pdf, 73 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 El servomotor
  • 5.3 Implementación del sistema de pateo

Capítulo 6. Sistema de control de los actuadores mecánicos del robot (archivo pdf, 102 kb)

  • 6.1 Introducción
  • 6.2 Implementación del sistema de control de los actuadores mecánicos

Capítulo 7. Comunicación inalámbrica (archivo pdf, 43 kb)

  • 7.1 Introducción
  • 7.2 Implementación de la comunicación inalámbrica

Capítulo 8. Interfaz gráfica (archivo pdf, 91 kb)

  • 8.1 Introducción
  • 8.2 Diseño de la interfaz gráfica

Capítulo 9. Resultados (archivo pdf, 284 kb)

  • 9.1 Resultados de los motores de DC
  • 9.2 Resultados del servomotor
  • 9.3 Resultados del microcontrolador
  • 9.4 Resultados de la interfaz gráfica
  • 9.5 Pruebas de funcionamiento del robot

Capítulo 10. Conclusión (archivo pdf, 18 kb)

Referencias (archivo pdf, 15 kb)

Apéndice A. Planos del chasis (archivo pdf, 133 kb)

Apéndice B. Hoja técnica del motor de corriente directa (archivo pdf, 117 kb)

Apéndice C. Hoja Técnica del servo motor (archivo pdf, 23 kb)

Apéndice D. Código del microcontrolador (archivo pdf, 21 kb)

Apéndice E. Hoja Técnica del MAX232 (archivo pdf, 119 kb)

Apéndice F. Hoja Técnica del MAX232 (archivo pdf, 222 kb)

Apéndice G. Diagrama del circuito (archivo pdf, 22 kb)

Arreortua Nava, A. 2007. Jugador de Fútbol. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Computadoras. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Agosto. Derechos Reservados © 2007.