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Control de servomotores mediante sensor acelerómetro

Presentación TFC
by

Oscar Santos Huidobro

on 23 September 2012

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Transcript of Control de servomotores mediante sensor acelerómetro

Control de servomotores mediante
sensor acelerómetro Óscar Santos Huidobro TFC Ingeniería Técnica Industrial
Esp. Electricidad Control de servomotores mediante
sensor acelerómetro Óscar Santos Huidobro TFC Ingeniería Técnica Industrial
Esp. Electricidad Objetivo Imitar los movimientos de una muñeca humana. Obtener una representación 3D del movimiento. Instrumentación Objetivo Imitar el movimiento de la muñeca humana Obtener la representación 3D del movimiento SENSORES CONTROLADOR ACTUADORES Acelerómetro ADXL 330 Flex Sensor Variación de la resistencia con la flexión. Controlamos la apertura y cierre de la garra. Flexión 90º Sin flexión Arduino UNO Pines analógicos Pines de alimentación y masa Pines digitales USB Transmisión de datos Placa controladora de servos SCO8A 8 Canales Pines alimentación y masa Transmisión de datos Servomotores Desarrollo 1 Toma de datos y gráfico de valores 2 Control de un objeto 3D 3 Control de la muñeca robótica 4 Visualización simultánea del movimiento en 3D Conexión ADXL 330 - Arduino Definimos dos pines como alimentación y masa Observamos las variaciones en un rango de 180º en el eje X e Y Gráfico con Processing Separar los datos de cada eje Dibujo en 3D con Processing Vertex(): Comando para dibujar por vértices respecto a un origen. Translate(): Cambiar el origen. RotateX(): Girar el dibujo en el eje determinado. IMPORTANTE: Prestar atención a la estructura del programa. Mapeamos los valores del sensor para pasarlos a ángulos. Ensamblaje de la muñeca 1- Movimiento rotatorio (Eje X) con TowerPro MG995. 1 2 - Dos servos Hitec HS422 controlan la garra (Flex) y el movimiento vertical (Eje Y). 2 Guante de control Arduino - SCO8A Protocolo de comunicación propio. 2 Bytes para elegir y activar canales. 4 bytes para enviar la posición y velocidad al servo. Programa cargado en Arduino Mapeo de valores procedentes de los sensores. Envíamos los diferentes paquetes de bytes mediante funciones. Bytes de elección de canal: void setup() Bytes de posición y velocidad: void loop(). Problemas Soluciones Centrado del servomotor de rotación. Ajustar valores en el mapeo correspondiente. Demasiado "temblor" en la muñeca robótica. Realizar la media de un número determinado de lecturas de los sensores. Modelado 3D de la muñeca 3 objetos susceptibles del movimiento Comunicación serie con Processing Se añade cierto "ruido" en la comunicación serie al usar la placa SC08A Nos impide leer los datos correctamente para mover el objeto 3D Separamos ese "ruido" con un separador y lo ignoramos en el programa de Processing Programa de Processing pushMatrix() y popMatrix(): Comandos relativos a las referencias en las transformaciones de los objetos. Son comandos necesarios para que los diferentes objetos se muevan con la independencia o dependencia correspondiente. Posibles aplicaciones Entornos peligrosos donde se necesite la acción humana Manipulación de elementos tóxicos Aplicaciones militares Mejoras Añadir más servomotores. Implementar un PID estabilizador. Añadir sistemas de comunicación a distancia (Bluetooth, Radiofrecuencia, XBee...). Sustituir los sensores por un software de procesamiento de imagen. MEMS Tipo capacitivo +/- 3G Triaxial Aceleración estática de la gravedad Inclinómetro Funcionamiento TowerPro MG995 Hitec HS422 Rango 180º. Par muy alto. Poco Preciso. Alta durabilidad. Preciso centrado. Señal PWM Conexión Añadimos la flex y la conectamos al pin A0. Conectamos el acelerómetro a los pines A1...A5. Incorporamos una shield con una mini-protoboard para facilitar las conexiones. Processing Software para representación 3D
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