Resumen de contenidos para PC Factory Makeblock mRanger
- Página 1 PC Factory Área de profesionales y especialistas Equipo de computación y electrónica Manual de usuario Makeblock mRanger Kit robótico educacional 3-en-1...
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Página 2: Tabla De Contenido
Índice 1 Introducción....................2 Especificaciones técnicas ................3 Piezas del kit robótico ................4 Microcontrolador ..................5 Ensamblaje y diseño................... 6 Sensores ..................... 7 Actuadores ....................14 8 Modelos Base ..................... 18 8.1 Land Raider ......................19 8.2 Dashing Raptor....................20 8.3 Nervous Bird ....................... -
Página 3: Introducción
Introducción mRanger es un robot diseñado por Makeblock con fines educacionales. Este corresponde al modelo intermedio de la compañía con el cual se utilizan las habilidades adquiridas con modelos más básicos, como el mBot. El mRanger amplia la gama de sensores y actuadores con la que cuenta el usuario además de introducir flexibilidad de armado en su estructura, de esta manera el robot se vuelve transformable con al menos 3 modelos diferentes a su disposición. -
Página 4: Piezas Del Kit Robótico
Piezas del kit robótico 2 x Beam0824-112 2 x 90T Wheel 1 x USB Cable 1 x Beam0824-48 2 x 90T Tyre 2 x RJ25 Cable-20cm 2 x Plate 0324-88 2 x Track 1 x Wrench 2 x Plate 135° 4 x Plastic Spacer 4x7x10mm 1 x Hex &... - Página 5 esto último que la comunicación I C está directamente conectada al integrado IMU 6, por lo que no es de libre uso, de la misma manera la comunicación UART se encuentra conectada al módulo USB de la tarjeta.. En adición a todo esto, cuenta con protección ante altas de corriente y de voltaje para evitar problemas de seguridad ante cortocircuitos o conexiones erróneas.
- Página 6 Bluetooth Module 5V GNDRx0 AURIGA 5V GNDRx0 Tx0 POWER RESET POWER JACK USB JACK 4 mm PINOUT DIAGRAM DTR NC RST PINOUT LEGEND DTR NC RST Panel Module V - M Power 5V LIGHT LIGHT VBAT Power VBat SENSOR SENSOR VBAT KEY A2 A3 D44 GND 5V...
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Página 7: Ensamblaje Y Diseño
Ensamblaje y diseño El empacado del kit esta altamente organizado, en este las piezas tienen un espacio a su medida en el cual ser guardadas o vienen dentro de bolsas herméticas como se muestra en la Figura 4 (a). Para el ensamblaje, el kit cuenta con un manual que muestra paso a paso lo que es necesario realizar para armar los robots. -
Página 8: Sensores
Assemble Land Raider M4x10 (2) M4x8 (4) (a) Piezas del empaque se- (b) Ejemplo de instrucción de armado lladas Figura 4: Empaque y ensamblaje del mRanger Sensores El robot cuenta con una serie de sensores que pueden ser usados a través de la tarjeta MeAuriga para crear diferentes algoritmos y proyectos. - Página 9 Características primarias Categoría Voltajes de operación (V) Lectura MCU 1023 Librería asociada MeLightSensor mBlock light sensor (portN) Ubicación Integrado Figura 5: Light Sensor Tabla 3: Especificaciones sensor de luminosidad Valores medidos con la configuración predeterminada del ADC (Analog-to-Digital Converter) Sound Sensor /Sensor de sonido: Transductor capaz de transformar sonido en señales eléctricas, estas señales son de naturaleza analógica y son accesibles a través de la lectura del pin A1 del Arduino.
- Página 10 NCP18XH103F03RB produce señales de naturaleza analógicas y se encuentra conecta- do al pin A0 del Arduino. Este corresponde a un resistor cuyas propiedades de resistivi- dad cambian con la temperatura, en especifico, a medida que aumenta la temperatura disminuye su resistencia. Para ser utilizado como sensor de temperatura esta conectado como parte de un divisor resistivo del voltaje de alimentación del microcontrolador, de esta manera a medida que aumenta la temperatura disminuye el voltaje medido por el Arduino.
- Página 11 MeGyro gyro_0(0, 0x69); //PORT0, Address 0x69 gyro_0.begin(); //Comunicacion I2C con gyro anguloX = gyro_0.getAngle(1); //X: 1, Y:2, Z:3 Características primarias Giroscopio Rango total (°/s) 2000 Factor de sensitividad 16.4 de escala (LSB /(°/s)) Sensitividad de aceleración 0.1 (°/s)/g lineal Densidad espectral de 0.005 (°/s)/ Hz @10Hz ruido nominal Acelerómetro...
- Página 12 (a) Ubicación del (b) Ejes de giro referenciados (c) Eje de giro Z, de -180° a 180° integrado (d) Giro de -90°, eje Y (e) Giro de +90°, eje Y (f) Giro de -90°, eje X (g) Giro +90°, eje X Figura 8: Giroscopio integrado en MeAuriga...
- Página 13 Ultrasonic Sensor /Sensor Ultrasónico: Dispositivo capaz de enviar y recibir ondas ul- trasónicas, la información proveniente de este es de naturaleza digital y se obtiene del módulo electrónico externo Me Ultrasonic Sensor. En el programa por defecto del mRanger, este requiere ser conectado al PORT10 a través de un cable RJ25. Su método de funcionamiento corresponde al enviar una onda ultrasónica y luego recibir el eco de esta, con el tiempo transcurrido entre enviar el sonido y recibirlo se calcula la distancia hacia el objeto más cercano (se asumen 340m/s como velocidad del sonido para cálculos...
- Página 14 Los valores cercanos y superiores a los 100cm son poco confiables debido a la alta probabilidad de ecos adicionales causados por el entorno. El ángulo de incidencia máximo se ve afectado por al distancia hacia el objeto. Line-follower sensor /Seguidor de línea: Corresponde a un arreglo emisor-receptor de señales infrarojas, la información de este son señales de naturaleza digital y viene incluido en el módulo externo Me Line Follower.
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Página 15: Actuadores
El color a detectar debe ser opaco para su correcto funcionamiento. Por ejemplo, el negro de un plumón permanente suele ser demasiado brillante como para ser interpre- tado como negro. Actuadores Buzzer /Zumbador: Buzzer pasivo, elemento piezo eléctrico que se encarga de producir sonido de acuerdo a la señal que se le envíe y está... - Página 16 MeRGBLed rgbled_7(7, 7==7?2:4); //LEDs RGB por defecto rgbled_7.setColor(0,60,15,0); //R=60, G=15, B=0 (board) rgbled_7.show(); Características primarias Especificación Categoría Voltajes alimentación (V) Corriente directa (Vdd) 0.1uA 18.5 mA Corriente comunicación (D 10mA Cantidad de colores 16.777.216 Frecuencia comunicación 800 kHz Dimensiones 50x50mm Librería asociada MeRGBLed mBlock...
- Página 17 con corrientes mayores a las que maneja el microcontrolador requiere de drivers para su uso (integrados), de esta manera su conexión corresponde a salidas PWM del Arduino. La señal PWM (Pulse Width Modulated) utilizada debe tener como ciclo de trabajo el porcentaje del voltaje total que se desea utilizar para los motores.
- Página 18 else if(direction == 4){ Encoder_1.move(degrees,(float)speed_temp); Encoder_2.move(degrees,(float)speed_temp); void setup(){ TCCR1A = _BV(WGM10); TCCR1B = _BV(CS11) | _BV(WGM12); TCCR2A = _BV(WGM21) | _BV(WGM20); TCCR2B = _BV(CS21); attachInterrupt(Encoder_1.getIntNum(), isr_process_encoder1, RISING); attachInterrupt(Encoder_2.getIntNum(), isr_process_encoder2, RISING); Encoder_1.setPulse(9); Encoder_1.setRatio(39.267); Encoder_1.setPosPid(1.8,0,1.2); Encoder_1.setSpeedPid(0.18,0,0); Encoder_2.setPulse(9); Encoder_2.setRatio(39.267); Encoder_2.setPosPid(1.8,0,1.2); Encoder_2.setSpeedPid(0.18,0,0); void loop(){ moveDegrees(1,1000,100);...
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Página 19: Modelos Base
Categoría Especificación Ratio de reducción 39,6:1 Tensión nominal 7.4V Corriente SIN carga 240mA Corriente CON carga 750mA Rapidez máxima 5 % RPM sin carga Velocidad con carga 178 ± 10 % RPM nominal Velocidad nominal 14000 5 % RPM Par de carga nominal 800 g.cm Par de ruptura 5 kg.cm... -
Página 20: Land Raider
8.1. Land Raider Figura 13: Land Raider El Land Raider es un robot diseñado para ser todo terreno al utilizar orugas tipo tanque en sus ruedas. Su apariencia, ver Figura 13, hace referencia al robot Wall-E de la famosa película de Disney-Pixar con su nombre y consiste en la de un robot explorador de terrenos inhóspitos, como lo son algunos robots utilizados en misiones a Marte y zonas desérticas. -
Página 21: Dashing Raptor
8.2. Dashing Raptor Figura 14: Dashing Raptor El Dashing Raptor es un robot diseñado para ocupar el máximo potencial de los motores del kit mRanger. En este se reemplazan las orugas por ruedas convencionales en la parte delantera como fuente de tracción, además se utiliza un pivote en la parte trasera en vez de ruedas para conseguir menor roce y así... -
Página 22: Makeblock App
El Nervous Bird es un robot diseñado para demostrar las capacidades del IMU [6] inte- grado en el robot y hacer posible el usar una estructura con solo 2 puntos de apoyo (ruedas). La funcionalidad principal de este modo es el auto-balanceo, este consiste en la mantención del equilibrio del robot a través de cálculos internos para un controlador PID. -
Página 23: Consideraciones
El listado de las secciones a las que se tiene acceso en el menú ”Juego” se pueden ver en la Figura 17 (a)-(c). Además, en la sección ”Ampliar” se encuentran programas de prueba para lo modelos armables con los packs de complementos (Add-on), como se muestra en Figura 17 (d). - Página 24 (a) Secciones dedicadas al Land Raider 1 (b) Secciones dedicadas al Land Raider 2 (c) Dashing Raptor y Nervous Bird (d) Aplicaciones con Add-on Figura 17: Secciones dedicadas al mRanger Alimentación: Principalmente debido a los motores del kit, el mRanger tiene consumo de energía superior a su predecesor mBot tanto así...
- Página 25 (a) Menú Crear (b) Interfaz de creación Figura 18: Secciones dedicadas a la programación mantener al robot dentro de una curva como la del disponible en los ejemplos. Auto-balanceo: Es en este modo en que se nota más el efecto de uso de delays y los parámetros utilizados en el controlador base, esto se debe a que en general el robot tiene problemas para mantener el equilibrio de manera estática por periodos prolongados.