INTRODUCCIÓN

El presente documento aborda una rama de la ingeniería de sistemas que es bastante atractiva pero compleja en cuanto a lo demandante de tiempo y complejidad frente a la manera como se debe unir y relacionar los dos componentes fundamentales en esta materia de estudio, el Hardware y el Software; la Robótica.

A continuación se muestra el enfoque del conocimiento con un ejemplo no muy complejo pero con la aplicación y fusión de los pilares de esta materia, mencionados anteriormente Hardware y Software. El proyecto “Mano Robótica” contempla la sincronía de conceptos básicos y algunos un poco más profundos en cuanto a circuitos electrónicos y de control encapsulados en Micro controladores y o Microprocesadores, que por llamarlos de alguna manera diremos que se encuentran en blanco; aquí, se observa la intervención del software para darle vida al microprocesador con una serie de instrucciones predeterminadas para él, pero que al fin y al cabo son rutinas de código creadas e ideadas por el agente de mando; el programador.

A grandes rasgos y a manera de interpretación el proyecto “Mano Robótica” es un abre bocas al inmenso mundo de la automatización de procesos con fines de un cuerpo o mecanismo artificial que simula movimientos de los dedos del ser humano de manera muy parecida, bajo el comando de rutinas de programación que se ejecutan y hacen que el Hardware reaccione y “tome vida”. Se resalta el uso de tecnología inalámbrica por medio de Bluetooth y el control de mando es llevado a cabo por cualquier usuario final desde un celular con una aplicación desarrollada para Android. Adelante.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El proyecto “Mano Robótica” es una clara muestra de la automatización de procesos y la integración del Hardware y el Software para llevar a cabo un fin específico en este caso simular el movimiento de los dedos de la mano humana; una recreación de los diferentes gestos o señales que podemos llevar a cabo los seres humanos con nuestros dedos.

Se hace necesario la aplicación de conceptos básicos de circuitos y algunos un poco más complejos para la conexión e interrelación de componentes del hardware en busca de la sincronía y acoplamiento de los mismos que dieron como resultado una respuesta favorable al mando o compilación de líneas o rutinas de código en secuencias para la simulación de los movimientos de los dedos de la Mano Robótica.

Hay un valor agregado en el uso de un micro controlador o circuito integrado PIC 18f4550 el cual es programable por medio de un quemador de instrucciones Hardware Pickit v2.61 y bajo software Pic C Compiler, lo que al fin y al cabo da la matriz de instrucciones al controlador y lo hace destinado para las tareas específicas dadas por nosotros personalmente.

A modo general de funcionamiento del circuito se tiene el Microprocesador dotado de instrucciones lógicas alimentado por una fuente, esta alimentación se regula y se estabiliza por medio de dos condensadores en serie para mantener el voltaje, las salidas del Micro están dadas por interrupciones ordenadas por pulsos de reloj, con un cristal oscilador de 20 MHz, esto supone un control sobre la señal emitida desde el mismo hacia los servomotores, dando como resultado una señal para los movimientos de la “Mano Robótica” en tiempo real y de manera fluida. De la misma manera hay una serie de condensadores manteniendo el voltaje a los diferentes componentes como Bluetooth, el mismo oscilador y las diferentes entradas del PIC 18F4550.

Las salidas moduladas o con pulsos de señal del microprocesador se encuentran situadas en los pines 19 y 20, que para efectos de nuestro circuito tiene conectada una resistencia de 220 OHM y a su vez a un led indicador que nos sirve de guía para monitoreo de lo que sucede en el circuito, de igual manera están los pines 33 al 40 que para efectos del funcionamiento del proyecto estarán conectados los servomotores es decir pines: 33, 34, 35, 36, y 37. La alimentación de los servomotores se hace de manera directa sin necesidad de regular o mantener el voltaje de entrada a estos.

Por otro lado se tiene un dispositivo Bluetooth HC-06, encargado de la trasmisión y recepción de señales desde un dispositivo móvil, manejado por una aplicación de interfaz gráfica bajo el sistema Android. Teniendo como funcionalidad específica dar al usuario final, es decir cualquier tipo de usuario el mando sobre los movimientos que puede realizar la Mano Robótica sin necesidad de algún tipo de conocimiento previo o habilidades en el manejo de circuitos o programación.

En cuanto a la aplicación que manejará de forma inalámbrica la Mano Robótica es un software de interfaz intuitiva y fácil de usar por cualquier persona, esta aplicación fue desarrollada en App Inventor una plataforma web para la creación de aplicaciones de software para sistema Android.

PLANO ESQUEMATICO DEL CIRCUITO

MATERIALES

PIC 18F4550
· 1 LED
· 1 RESISTENCIA 220 OHM
· 1 BLUETOOTH HC-06
· 1 CONDESADOR DE 2200 MICROFARADIOS A 25V
· 1 CONDENSADOR DE 1000 MICROFARADIOS A 16V
· 3 CONDENSADORES CERAMICOS DE 104 PICOFARADIOS
· 2 CONDENSADORES CERAMICOS DE 22 PICOFARADIOS
· 1 CRISTAL OSCILADOR DE 20 MHZ
· JUMPERS MACHO
· PACH HEMBRA - HEMBRA
· PACH MACHO – HEMBRA
· CAUTIN
· ESTAÑO
· CREMA PARA SOLDAR
· CABLE UTP
· PLACA UNIVERSAL

SOFTWARE UTILIZADOS

PIC C COMPILER: Software de Programación de bajo nivel para realizar rutinas de y secuencias de código que serán pasadas al PIC.
APP INVENTOR: Plataforma web para el desarrollo de aplicaciones para la plataforma Android.
PROTEUS: Programa de uso electrónico de ayuda para simulación del circuito y guía del esquemático del mismo.
PIICKIT 2: Lenguaje de transferencia de las instrucciones del software al hardware del circuito. Quemador del PIC 18F4550

CONCLUSIÓN

Con el desarrollo del proyecto se implementó una serie de conocimientos que dejó como resultado la simulación de los movimientos realizados por un ser humano específicamente los movimientos realizados en los dedos, el transcurrir del proyecto mostró una serie de dificultades en cuanto a la integración de componentes pero con un poco de práctica y empeño se logró sortear y salir avante, nos sentimos satisfechos del trabajo realizado hasta ahora y valoramos el esfuerzo que pusimos en cada nivel que encontramos en la puesta en marcha de este proyecto.

La Mano Robótica nos dejó claras muestras de lo complejo pero no imposible de la integración del hardware y el software para automatización de procesos y nos abre las posibilidades a una mejora constante y el entendimiento sobre lo que nos era desconocido.