Robot Andromina ON ROAD v.1.2. (Arduino robot, Raspberry robot...)

En este tutorial describo algunas configuraciones que podemos realizar sobre el robot Andromina. Por ejemplo como se monta sobre el robot una cámara Web, un sensor IR, un brazo robótico, una pantalla LCD etc.. Pero el robot tiene muchas posibilidades más, eso dependerá de la imaginación que le echemos.

El robot Andromina v.1.2 ON ROAD ya esta listo para ser "hackeado". Con un nuevo diseño más simple, manejable y versátil, que su antecesor. El cual tiene casi las mismas prestaciones que el robot Andromina OFF ROAD v.1.2. En esta nueva plataforma robótica se le ha minimizado el tamaño y reducido el peso. De esta manera logramos un robot más eficiente y mantenemos las mismas prestaciones que su hermano mayor. A continuación se ve una foto de la nueva plataforma robótica ya construida y montada. En esta entrada se introducen las diferentes prestaciones del robot y algunos de los dispositivos que se pueden montar en este robot.

Kit del robot Andromina ON ROAD v.1.2 desmontado.

Andromina robot ON-ROAD v.1.2.

La plataforma con una rueda girada para el otro lado 45º.

La plataforma robótica con una rueda girada 90º.

Las principales características del robot son:

1. Sus 4 ruedas direccionales y con tracción a las 4 ruedas.
2. Está diseñado para uso en interiores. Ya que dispone de 4 motores de Corriente Continua (CC), cada uno con una rueda de asfalto.
3. Está pensado para que pueda ser controlado por cualquier plataforma electrónica de código abierto. Como por ejemplo Arduino, Raspberry Pi, PICAXE, ROS etc... Se le puede acoplar cualquier placa electrónica del mercado. Así como cualquier placa o "shield" para el control de los 4 motores de CC.
4. El robot se puede ampliar a medida que vamos aumentando nuestra experiencia en robótica. Por ejemplo; inicialmente podemos usar un Arduino UNO, una placa para principiantes. Luego cuando ya tenemos cierta experiencia con esta placa, podemos reemplazarla por una placa Arduino Mega, que nos permite muchas más posibilidades de programación. Y finalmente cuando ya tenemos mucha experiencia podemos usar una Arduino TRE.
5. La plataforma, en su chasis tiene mecanizados diferentes orificios, para poder "hackear" el robot al gusto de cada usuario. La plataforma se puede configurar de muchas maneras diferentes. Por ejemplo podemos configurarlo para que haga las funciones de un robot sigue líneas, añadiendo sensores IR. O podemos convertirlo en un "rover" marciano añadiendo, brazos robóticos, cámaras, "shields" para Wifi o Bluetooh que lo controlan a distancia. Eso dependerá de la experiencia que tenga cada usuario.

Vista frontal del robot Andromina ON ROAD.

Vista lateral del robot Andromina ON ROAD.

Vista lateral de la rueda.

Vista del sistema de rotación de la rueda.

Soportes para sensores de ultrasonidos:
Esta plataforma robótica se suministra con dos soportes para dos sensores de ultrasonidos. Los cuales pueden detectar obstáculos. En la foto siguiente se aprecia el montaje de uno de los soportes con un sensor HC-SR04 y un servomotor. En este montaje el sensor puede girar de 0 a 180º y puede detectar los obstáculos que el robot encuentra en su camino y evitarlos. En este montaje también podríamos usar un mini servomotor o poner el sensor fijo al chasis.

Vista del montaje de un sensor de ultrasonidos  en el robot.

Foto del servo girando a 180º

Estos soportes se pueden montar en diferentes posiciones sobre la plataforma robótica. Otra opción es colocar los sensores de infrarrojos fijos al chasis. A continuación se aprecian unas de las múltiples opciones que se pueden optar para montar estos sensores sobre el chasis. Cómo el chasis es simétrico los sensores también se pueden montar en la parte posterior del robot.

Vista de un sensor fijo al chasis.

Vista de dos sensores fijos al chasis.

A continuación se muestra uno de los soportes del sensor desmontado y con las piezas suministradas junto al robot.

Piezas del soporte del sensor IR.

Estos dos soportes están diseñados para ser usados con los sensores de ultrasonidos HC-SR04 y US-020. Estos dos sensores IR son los más usados y económicos que existen en el mercado. A continuación se muestra el soporte ya montado y los dos sensores a su lado. Los sensores no se suministran con el robot.

Foto del soporte montado y dos sensores IR.

Aquí se ve como queda el ensamblaje final del soporte y del sensor HC-SR04. Con su elegante diseño.

Foto del sensor HC-SR04.

Este nuevo diseño de los soportes de los sensores tiene la posibilidad de colocar los sensores en múltiples lugares de la plataforma robótica. A continuación se muestra otra posibilidad. Aquí el servomotor que hace girar al sensor va atornillado encima del servomotor de la rueda. Se aprovecha los mismo orificios que se han mecanizado en el chasis para sujetar a los dos servomotores.

Foto del montaje del sensor, encima de una rueda.

Si usamos dos sensores con dos servomotores podemos detectar objetos en los 360º. A continuación se ve el robot con este montaje.

Vista del sensor y la plataforma robótica.

Vista de dos sensores montados encima de las ruedas.

Aquí se muestra las piezas que se necesitan para el acople de los dos servomotores y el sensor. Hemos usado 8 separadores exagonales de Nylon de M-3x30 para unir los dos servos con el chasis del robot.

Piezas para el montaje anterior.

Otro ejemplo de montaje de un sensor de ultrasonidos que puede rotar 180º. En este caso se ha usado un mini servomotor. Este tipo de mini servos se pueden colocar en muchas posiciones sobre el robot, son más versátiles que los servomotores estándares más grandes. Hemos usado 2  separadores exagonales de Nylon de M-3x30, para unir el mini servo con el chasis del robot.

Mini servo montado debajo el robot.

Cámaras:
Otra opción que podemos implementar en el robot es; añadir una cámara Web fija o una cámara Web sobre un servomotor, de esta manera tenemos una cámara robotizada que gira 180º o si se añade dos servo motores, podemos variar también la inclinación de la cámara. En el ejemplo siguiente se ha montado una cámara Web con un servo en el chasis del robot.

Montaje de una cámara en el orificio del servo.

Vista de la cámara girando.

La cámara se puede montar en varios lugares sobre la plataforma robótica. En este otro ejemplo, foto inferior, se ha montado conjuntamente y sobre el servo que gobierna el giro de la rueda. en esta posición la cámara queda en una posición superior y podemos ver perfectamente en los 180 grados de giro.

Cámara sobre la rueda.

Vista del montaje de  la cámara donde se ven los dos servos.

Brazo robótico:
A demás el robot también se suministra con 4 brazos, para poder montar un brazo robótico a la plataforma robótica. Estos 4 brazos están diseñados para ser acoplados a diferentes servo motores. Al final podemos obtener un brazo robótico de tres, cuatro o más grados de libertad. Dependerá del número de servo motores que queramos acoplar a los dos brazos suministrados. Los servo motores se tienen que comprar a parte. Las siguientes fotos muestran los soportes suministrados para la construcción del brazo robótico.

Piezas suministradas para el montaje de un brazo robótico.

A continuación se muestra un brazo robótico de cuatro grados de libertad acoplado en la plataforma. Este montaje permite la rotación de la pinza robótica manipuladora, tal y como se ve en las dos fotos siguientes. El brazo se puede atornillar en el chasis en diferentes posiciones. En este montaje se ha acoplado el servo que gira el brazo al chasis, de esta manera podemos rotar todo el brazo 180º.

Robot manipulando un objeto.

Pinza robótica girando 90º.

Es aconsejable colocar el brazo robótico lo más centrado posible, tal y como se ve en las siguientes montaje realizado con otra variante de montaje del brazo robótico. Ya que la fuerza que hace la pinza robótica, al levantar un peso, puede dominar todo el robot y levantar alguna rueda o hasta puede incluso volcarlo.

Vista del brazo robótico

Brazo robótico de 4 grados de libertad.

Como ejemplo, en la foto siguiente se puede ver la plataforma Andromina ON ROAD  con un Arduino Mega más una "shield" (de color negro) y una placa L298n (de color verde). Esta configuración serviría para un usuario que ya tiene una cierta experiencia en el mundo de la robótica. Ya que es un montaje un poco avanzado, complejo de montar y de programar. Para usuarios que se inician con este robot es aconsejable; primero empezar con un Arduino Uno. He ir ampliando el robot a medida que vamos cogiendo experiencia en programación del robot.
Arduino Mega:

Vista frontal del robot y de las placas.

Esta "shield" de Arduino MEGA (de color negro) controla los 4 servo motores que gobiernan la dirección de las 4 ruedas. Con esta configuración podemos añadir muchísimos más componentes eléctricos al robot. Ya que la "shield" tiene muchos pines libres.
La placa L298n (de color verde). controla los 4 motores de tracción de las 4 ruedas (color amarillo). Esta placa y el Arduino las podemos alimentar con un voltaje de entre 6 y 12 voltios.

Vista trasera del robot y vista de los cables de alimentación.

Pantallas:
Sobre la plataforma también hay la posibilidad de montar todo tipo de pantallas, desde la más pequeña hasta la más grande. Ya que hay bastante espacio. En la próxima foto se puede ver la plataforma con una pantalla LCD de 3.2" y de 20x4 caracteres. Una de las principales características de este robot es que podemos ir añadiendo infinidad de componentes a medida que vamos aprendiendo como funcionan.

vista superior del robot con un "display" de 20x4 líneas.