Planteamiento del problema
Planteamiento del problema
El crecimiento de las industrias y la vida moderna en todo el mundo hace necesario tener un control productivo de las diversas actividades que se puedan realizar de forma ágil, eficiente y en menos tiempo.
Por lo tanto, con el incremento en la ayuda de transporte de cargas pesadas, frascos delicados, productos químicos, material cortante y punzante, equipos médicos pesados, material radioactivo en el área de un hospital, con el objetivo de realizarlo de una forma más ágil y segura, se busca crear un robot bípedo que sea capaz de ejecutar este tipo de funciones de forma eficiente.
El desafío radica en diseñar un sistema robótico que combine movilidad, estabilidad, fuerza y coordinación para realizar estas tareas de manera autónoma y efectiva, mejorando la eficiencia y seguridad en las operaciones de carga.
Justificación
Es necesario fomentar la importancia de la robótica en la construcción de robots como una visión de que puede ser utilizado como una herramienta para realizar actividades múltiples y hasta peligrosas en el uso de las industrias y la sociedad, de manera que, al tener conocimiento de su uso e implementación, se puede poco a poco contribuir a la modernización del país, siendo más competitivos en esta área con respecto a otros países.
Estos robots inteligentes pueden llevar a cabo tareas semejantes a los humanos y que cumplan con las necesidades de muchas industrias y también de las sociedades, está ligado a los tiempos modernos y ha ido evolucionando con el uso de la tecnología, las computadoras, hasta llegar a los robots que permiten producir más rápido y de forma segura diversas tareas, programándolos para que complementen las tareas con los humanos y de forma competente, también realizando muchas veces tareas a la vez que pueden resultar hasta peligrosas para los humanos, automatizando tareas repetitivas y complejas que pueden requerir de un esfuerzo físico elevado o incluso peligroso, en menos tiempo del que lo realizaría un humano sin prescindir el trabajo realizado por el hombre.
Fundamentos Científicos o Tecnológicos
Científicos
Para la construcción de todo tipo de robot, la robótica juega un papel importante en donde se involucran ciencias como, la ingeniería electrónica, ciencias de la computación en el desarrollo de software de programación entre otros dependiendo de la complejidad del robot a construir.
Los circuitos de control y comunicación del robot están formados por componentes electrónicos.
Todas las funciones de detección de señales utilizadas para accionar y controlar los servos del robot se realizan mediante circuitos electrónicos.
Es un campo especializado de la ingeniería que se ocupa del diseño, construcción y prueba experimental de sistemas de hardware electrónico que permiten la conexión, transmisión y almacenamiento de la información resultante.
Aborda la creación y aplicación de tecnologías computacionales. Esta disciplina se diversifica en tres especializaciones clave: Inteligencia Artificial, ciberseguridad e ingeniería de software
Se centra en desarrollar soluciones capaces de realizar tareas que normalmente requieren inteligencia humana.
Protege sistemas y datos contra amenazas.
Se aplica en la creación de robots, en cuanto al diseño, desarrollo y gestión eficiente de proyectos de desarrollo de software.
Tecnológicos
Un software es o son programas informáticos que hacen posible ejecución de tareas específicas y para la construcción del prototipo se utilizarán distintos tipos de programas para el diseño, impresión y programación del prototipo.
Algunos de estos son:
Tinkercad:
Se usará para el diseño 3D de partes y la realización de simulación dentro del entorno virtual.
Ultimaker Cura:
Se utilizará para parámetros de impresión de piezas y modelaje. Este software es utilizado por más de un millón de usuarios en todo el mundo y es de los softwares de impresión 3D más usado en las impresoras 3D.
Arduino IDE:
Es el entorno de programación de Arduino a utilizar, funciona bajo lenguaje de programación de Java, C o C++.
Protocolo I2C:
Servirá para controlar todos los servomotores del prototipo mediante la placa Arduino y el Shield PCA9685 (placa diseñada para el control de servos). Este protocolo también controlaría la pantalla LCD u OLED.
El protocolo por utilizar será mediante comunicación serial, es un protocolo estandarizado que permite el intercambio de información en forma de bits entre dos o más dispositivos. Para el dispositivo Bluetooth se ocupará el protocolo con el mismo nombre que es un protocolo de comunicación diseñado para dispositivos de bajo consumo. Gracias a esto los dispositivos pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentra dentro de su alcance.
Para la construcción del prototipo se ocuparán distintos tipos de materiales y dispositivos.
Algunos de estos son:
Se utilizará para la articulación y movilidad del robot y sus extremidades. También se ocuparán Micro Servo MG90S para la movilidad de el tren inferior del prototipo ya que estos pueden soportar mayor peso.
Es una placa de programación que desarrolla proyectos de manera muy sencilla, esta es el cerebro del prototipo ya que con esta se conectaran distintos dispositivos servomotores.
Es un chip controlador que contiene 16 canales de 12 bits que se utilizara para controlar todos los servos, esta placa es ideal para expandir las salidas de Arduino o de cualquier otro microcontrolador.
El filamento PLA es un termoplástico fabricado a base de recursos renovables como el almidón de maíz, raíces de tapioca o caña de azúcar. Este material es muy firme y resistente, y se utilizara para imprimir las partes del prototipo. Las impresiones se realizarán con el programa Ultimate Cura.
Cronograma de actividades