ARQ 232 - Métodos computacionales en arquitectura

Grúa horquilla

Equipo A.2

03/01/2014Índice:

Objetivos 1

Teoría 2, 3

Aplicabilidad 4

Conclusiones y Recomendaciones 5

Referencias 6

Objetivos

Realizar modificaciones tanto a la construcción como funcionamiento del robot móvil autónomo mediante las piezas de ensamblaje para que este pueda cumplir la función de “carretilla elevadora”.

Ingeniar una programación que sea innovadora en la aplicación del modelo.

Sebastián Araya, 201213065-4

Francisco Henríquez, 2904044-3

Consuelo Quezada, 201213036-0

Programar el modelo para que realice alguna acción respecto a la “carretilla elevadora”, además de la acción base de subir y bajar elementos.

Agregar variables al modelo para sumarle complejidad a su funcionamiento.

Teoría

El nuevo robot es un vehículo motorizado igual que el modelo básico estudiado en el anterior informe, incluso éste también está provisto de un sensor de pista que le permita mantener un recorrido siguiendo una línea de color blanco o negro, no obstante, este nuevo robot además incluye un elevador, es decir, es una “carretilla elevadora”. En la figura 1 se muestra un esquema del robot, en color azul se muestra el rango de

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Figura 1

desplazamiento que tendría el elevador que está acoplado al robot. El elevador puede bajar hasta cierto nivel sin tocar el suelo y subir sin salir del su soporte, para que esto sea así y el elevador no se salga, en el soporte del elevador se han ubicado 2 pulsadores, uno arriba y uno abajo, con tal de que cuando el elevador suba o baje pulse con su movimiento uno de los pulsadores, entonces se debe programar para que cuando uno de esos pulsadores se accione el elevador se detenga en su desplazamiento. Por tanto la primera programación importante que se cargó en el microprocesador fue el algoritmo de control del elevador, lograr que suba y baje sin salir del soporte.

Como problema nos propusimos hacer avanzar al robot por una de las pistas que vienen incluidas en conjunto de piezas de fischertechnik, esta pista es una línea recta que posee una pequeña circunferencia en el centro. Lo que pretendíamos era hacer avanzar al robot desde el un extremo de la línea (figura 2) hasta el otro (en el caso del esquema de la figura 2 de derecha a izquierda), en el extremo contrario de la línea se encuentra una plataforma con un objeto, el robot debería avanzar hasta el otro extremo y recoger la plataforma, luego darse la vuelta y devolverse el mismo trecho pero con la carga, y al llegar al punto inicial debe dejar el objeto posicionado en el suelo.

Para lograr esto primero se programa el robot para que, mediante el sensor de pista, pueda seguir la línea negra (la misma programación que se ocupó en el modelo básico que se estudió en el informe pasado), luego se le incluyo en el algoritmo una nueva variable, esta variable consiste en que cuando ambos censores de pista dejen de captar el color negro el robot de una vuelta de 180º, de esta forma podría devolverse siguiendo la misma pista recorrida de derecha a izquierda primero. Para poder realizar la acción deseada, es decir que el robot pueda recoger y mover el objeto, se le incluyó además la programación inicial del elevador, al partir del extremo derecho el robot parte con el elevador arriba y al llegar al extremo izquierdo el elevador baja, no obstante, para lograr que el robot recogiera el objeto se le incluyó al algoritmo una nueva variable; al avanzar del extremo derecho al izquierdo, cuando los sensores dejen de captar el color negro, el robot antes de girar retrocedería aproximadamente 10 centímetros y en ese momento el

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Figura 2

elevador baja, luego avanza esos mismos 10 centímetros con el elevador abajo, de esta manera la plataforma del elevador queda debajo de la plataforma base del objeto. De esta manera el robot recoge el objeto, gira 180º y avanza hasta el extremo derecho, al llegar ahí deja el objeto y con la plataforma abajo retrocede 10 centímetros y se detiene.

En la figura 3 se muestra el algoritmo final que se realizó para poder lograr que el robot avanzara, recogiera el objeto, se devolviera y dejara el objeto en su punto de partida. Si bien la programación resultó, las variables de tiempo y velocidad de los giros y del avanzar del robot resultaron especialmente difíciles de determinar.

Aplicabilidad

El mecanismo utilizado en la grúa horquilla es simplemente un vehículo motorizado que en la parte del frente posee un sistema hidráulico que le permite levantar cosas muy pesadas, ayudado en contrapeso del mismo vehículo. En este caso, la diferencia es que el sistema de carga no es hidráulico, sino que mecánico, y posee un sensor de pista.

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Figura 3

En algunos restaurantes chinos, se están aplicando camareros robot que utilizan una programación muy similar a la vista. Además de hacer cosas como expresiones faciales, tomar ordenes, decir frases de bienvenida, piden permiso para pasar, etc. Funcionan con sensores de pista y de distancia lo que permite que no puedan chocar con ningún cliente que esté de pie.

Los restaurantes en lo que estos robot son programados, tienen que ser especialmente para su funcionamiento, es decir tienen que ser diseñados con una pista en el que los robot puedan interactuar, y un re-ordenamiento de las mesas podría significar volver a programar los robot para su nuevo entorno.

Estos robot detectan las bandejas que deben llevar, calculan el tiempo justo que en el que estará lista la orden, y hace más eficiente la atención.

Cada año son más comunes estos robots que se cree que reemplazarán por gran mayoría a las personas que realizan estas funciones de camarero.

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Figura 4

Figura 5

Conclusiones y Recomendaciones

Es necesario recurrir a más tiempo de lo establecido en clases para tener unos resultados satisfactorios y poder estudiar de manera óptima el comportamiento del modelo a partir del algoritmo propuesto por nosotros mismos debido a la complejidad que este debe de tener.

Para poder obtener resultados satisfactorios hicimos pruebas de velocidad y tiempo sobre el modelo, debido a que en esta ocasión no poseemos algún algoritmo previamente establecido, por lo cual debimos fijar estas medidas estudiadas para que la acción a realizar fuese la esperada.

Para poder realizar la acción deseada, es decir que el robot pueda recoger y mover el objeto hasta posarlo en algún lugar, se le incluyó además la programación inicial del elevador.

Dentro de las recomendaciones está ampliar el tiempo establecido tanto para la construcción del modelo, como para la elaboración de la programación. El cual no pudimos concluir por la falta del tiempo mismo.

Es necesario además ir probando las programaciones de tiempo y velocidad, ya que ROBO PRO posee configuraciones por defecto que en este caso no resultaros ser útiles para programar la acción deseada.

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Referencias

- Figura 4, Figura 5: Empleo de robots como meseros y cocineros.http://mexico.cnn.com/tecnologia/2013/01/14/un-restaurante-chino-emplea-a-robots-como-meseros-y-cocineros

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