Tesis profesional presentada por José Juan Vázquez Montaño

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

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Rubén Alejos Palomares
Secretario y Director: Dr. Pedro Bañuelos Sánchez
Vocal: Dr. José Luis Vázquez González
Vocal: MC. José Mariano Fernández Nava
Vocal: Dr. Roberto Rosas Romero

Cholula, Puebla, México a 9 de mayo de 2008.

Resumen

En el presente trabajo se reporta la implementación de un móvil escalador autónomo; el cual, tiene como objetivo subir un escalón. Por medio de switches manualmente operados se controla el giro de los motores de CD, para el desplazamiento del móvil. Unos sensores infrarrojos detectan el escalón y por consiguiente los motores de CD se detienen e inicia una secuencia de ascenso para las patas delanteras. Cuando las patas delanteras están arriba del escalón, el móvil avanza hasta encontrar el escalón con los sensores traseros e inicia otra secuencia para subir las patas traseras.

La implementación consistió en el diseño mecánico, electrónico y de control, así como manufactura del móvil. La implementación mecánica consistió en el diseño de las piezas del móvil, la generación del código CNC, su manufactura y la construcción. Además de la elección de los materiales utilizados.

La implementación electrónica consistió en la elección y la elaboración de circuitos impresos de los puentes H, de los sensores utilizados para el control de los motores de CD, así como el circuito para la fijación de los cables para la comunicación entre los servomotores y un FPGA. En este dispositivo se programó una secuencia que inicia a partir del sensado del escalón, del cual se saben las medidas. El propósito de esta tesis es aportar un estudio y una solución al problema de hacer que un móvil suba un escalón de manera autónoma.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 126 kb)

Índices (archivo pdf, 32 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 328 kb)

  • 1.1 Antecedentes
  • 1.2 Robots móviles
  • 1.3 Planteamiento del problema
  • 1.4 Objetivos

Capítulo 2. Fundamentación Teórica (archivo pdf, 385 kb)

  • 2.1 Mecatrónica
  • 2.2 Tipo de Articulaciones
  • 2.3 CAD (Diseño Asistido por Computadora)
  • 2.4 CNC (Control Numérico Computarizado)
  • 2.5 CAM (Manufactura Asistida por Computadora)
  • 2.6 Motoreductores
  • 2.7 Servosistemas
  • 2.8 FPGAS
  • 2.9 Control de Motores de CD
  • 2.10 Sensores

Capítulo 3. Diseño Mecánico (archivo pdf, 1 mb)

  • 3.1 Diseño
  • 3.2 Elección de material
  • 3.3 Generación de código cnc
  • 3.4 Maquinado de piezas
  • 3.5 Construcción de prototipo
  • 3.6 Funcionamiento mecánico

Capítulo 4. Diseño Electrónico (archivo pdf, 465 kb)

  • 4.1 Configuración de sensores de proximidad IR
  • 4.2 Tarjeta spartan 3 starter board
  • 4.3 Circuito de alimentación de sensores y puente H
  • 4.4 Diagrama electrónico general del sistema

Capítulo 5. Programación de Control (archivo pdf, 543 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 Lenguaje vhdl
  • 5.3 Generación de los PWM
  • 5.4 Programa de escalamiento por arquitectura estratégica
  • 5.5 Diagrama a bloques generado

Capítulo 6. Pruebas y Conclusiones (archivo pdf, 757 kb)

  • 6.1 Pruebas
  • 6.2 Conclusiones
  • 6.3 Trabajos a futuro

Referencias (archivo pdf, 38 kb)

Apéndice A. Programa vhdl del proyecto (archivo pdf, 44 kb)

Apéndice B. Planos de piezas del proyecto (archivo pdf, 1 mb)

Vázquez Montaño, J. J. 2008. Móvil escalador autónomo. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2008.