Diseño e Implementación de una Tarjeta Electrónica para el Control de Accionamientos y Sensores en forma Modular

Abstract

Actualmente, en los laboratorios del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (DIEE) de la Universidad del Norte existen estructuras mecánicas para la construcción de robots móviles que no son muy utilizadas por la falta de una tarjeta electrónica que permita el manejo de sensores y actuadores, esto con el fin de aplicar una lógica para cumplir con un objetivo. Por esto, es común ver que se tenga que desarrollar todo el hardware y además este quede muy a la medida. En caso de que las necesidades cambien y se deban hacer acciones más complejas o incorporar más elementos sensoriales, es claro que la anterior tarjeta quedaría limitada en capacidades y por tanto toca hacer un nuevo desarrollo de hardware, lo cual hace el proceso de programación lento y engorroso. Para esto vemos necesario la construcción de una tarjeta electrónica que sea capaz de adaptarse a las diferentes estructuras mecánicas y sistemas sensoriales, que se encuentran disponible para el desarrollo de robots móviles. El proyecto realizado nos permite adaptar la tarjeta para diferentes actividades, además de transmitir la información de los sensores acoplados hacia una interfaz de usuario. Se realizaron pruebas que consistían en la adaptabilidad de la tarjeta. En las pruebas se probaron diferentes sensores y actuadores utilizados comúnmente en los robots académicos. Luego de probar el funcionamiento con los elementos del Boe-Bot Robot de Parallax , fue claro que la tarjeta electrónica cumple el objetivo de adaptarse a diferentes estructuras.

Currently, in Universidad del Norte’s Electrical and Electronics Engineering Department (EEED) there are some mechanical structures for mobile robots which are not frequently used because the lack of an Electronic Board that allows the control of actuators and sensors to apply some logical rules and accomplish a goal. Thus, it’s very common to see the total development of the Hardware and a very tailor-made result. In case the needs change and more complex actions are required or more sensors need to be added, It’s clear that the last developed board will be limited in capacities and a new hardware will be needed, making this process slow and cumbersome. To handle this, we see the need for the construction of an Electronic Board capable of adapting to different mechanical structures and sensing elements available for mobile robots. The project allows us to adapt the board to different activities, besides transmitting the information of the coupled sensors to an user interface. Tests consisted on the adaptability of the board. Different sensors and actuators commonly used in academic robots were tested. After testing the Parallax Boe-Bot Robot elements, it was clear that the electronic board serves the purpose of adapting to different structures.