Reporte - Final - Robotica-Ejemplo de Redaccion [PDF]

Zitiervorschau

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE NUEVO LAREDO CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

ROBOT DE PELEA “EQUIPO TLACUA” RENÉ ALEXIS GARCÍA SOSA

PROYECTO DE LA MATERIA DE ROBOTS INDUSTRIALES Y MÓVILES SEMESTRE AGOSTO-DICIEMBRE DEL 2018

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ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS Tablas Descripción Tabla I: Cálculo para la base del robot Tabla II: Comparación de materiales por ventajas, desventajas y peso específico. Tabla III: Medidas de grosores de lámina Tabla IV: Puntos primera pelea Robot Tlacua (Juez 1) Tabla V: Puntos primera pelea Robot Tlacua (Juez 2) Tabla VI: Puntos primera pelea Robot Venados (Juez 1) Tabla VII: Puntos primera pelea Robot Venados (Juez 2) Tabla VIII: Puntos finales primera pelea Tabla IX: Puntos segunda pelea Robot Tlacua (Juez 1) Tabla X: Puntos segunda pelea Robot Tlacua (Juez 2) Tabla XI: Puntos segunda pelea Robot Leales (Juez 1) Tabla XII : Puntos segunda pelea Robot Leales (Juez 2) Tabla XIII: Puntos finales segunda pelea Tabla XIV: Puntos tercer pelea Robot Tlacua (Juez 1) Tabla XV: Puntos tercer pelea Robot Tlacua (Juez 2) Tabla XVI: Puntos tercer pelea Robot Mr. Roboto (Juez 1) Tabla XVII: Puntos tercer pelea Robot Mr. Roboto (Juez 2) Tabla XVIII: Puntos finales tercer pelea Tabla XIX: Puntos pelea final Robot Tlacua (Juez 1) Tabla XX: Puntos pelea final Robot Tlacua (Juez 2) Tabla XXI: Puntos pelea final Robot Zoldick (Juez 1) Tabla XXII: Puntos pelea final Robot Zoldick (Juez 2) Tabla XXIII: Puntos finales pelea final Tabla XXIV: Especificaciones del robot Tabla XXV: Aportaciones de cada integrante del equipo

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Página 24 25 27 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 52 53 55 58

Figuras Descripción Figura 1: Robot Captain Shrederator 2. Arma disco horizontal. Participante en Battlebots 2018 Figura 2: Robot Minotaur. Arma disco giratorio vertical. Participante en BattleBots 2018 Figura 3: Diagrama de variaciones del disco en vertical Figura 4: Robot Blacksmith. Participante en BattleBots 2018 Figura 5: Robot Lucky. Participante en BattleBots 2018 Figura 6: Reglas de las dimensiones Figura 7: Reglas del peso y sus tolerancias Figura 8: Diagrama de conexión Arduino/Bluetooth Figura 9: Diagrama de conexión de un motor de 12v Figura 10: Tracción con cuatro motores y cuatro ruedas Figura 11: Circuito neumático Figura 12: Diagrama de una electroválvula Figura 13: Centro de gravedad Figura 14: Vector de posición del centro de masas Figura 15: Ejemplo de centroide Figura 16: Diseño de base inicial del robot Figura 17: Blindaje Figura 18: Rueda Figura 19: Colocación de las 4 ruedas en la base Figura 20: Conexión para el movimiento de la base Figura 21: Implementación de la primera arma Figura 22: Implementación del método de innovación y la segunda arma Figura 23: Implementación de la armadura del robot

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NOTACIÓN UTILIZADA Notación

Concepto

Kg M Cm Mm Nm Rpm V F G P A Psi

Kilogramo Metro Centímetro Milímetro Newton-metro Revoluciones por minuto Velocidad Fuerza Gravedad Potencia Ampere Libra por pulgada cuadrada

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Índice general Contenido Portada Índice de tablas Índice de figuras Notación utilizada Índice general Resumen Introducción Antecedentes Objetivo general Objetivos específicos Marco teórico 1.1.- Dimensiones máximas de la base 1.2.- Sistema de control 1.3.- Componentes 1.3.1.- Motores 1.3.1.1.- Calculo del par o torque 1.3.2.- Batería 12v plomo y ácido 1.3.3.- Módulo Bluetooth HC 05 1.4.- Dimensiones de la ruedas 1.5.- Diseño de tracción 1.5.1.- Tracción de 4 llantas 1.5.1.1.- Tracción den las llantas 1.6.- Diseño de la base 1.6.1.- Materiales 1.7.- Estructura y blindaje 1.8.- Neumática 1.8.1.- Electroválvulas 1.8.2.- Cilindros neumáticos 1.9.- Centro de gravedad 1.10.- Centro de masa 1.11.- Centroide Desarrollo del trabajo 1.- Diagrama general del proyecto 2.- Diseño inicial 2.1.- Diseño de la base móvil 2.2.- Material propuesto 2.3.- Ruedas

Página 1 2 3 4 5 7 8 10 15 15 16 17 18 19 19 21 21 22 22 23 23 23 24 25 26 27 28 29 30 31 31 33 33 35 35 35 36 5

2.4.- Control 2.5.- Innovación 2.6.- Armas 3.- Implementación (Diseño final) 3.1.- Implementación de base móvil 3.1.1.- Resultados en la base móvil 3.2.- Implementación primer arma 3.2.1.- Resultados de la primera arma 3.3.- Implementación de la segunda arma y método de innovación 3.3.1.- Resultados del método de innovación y segunda arma 3.4.- Implementación de la armadura 3.4.1 Resultados en la armadura Resultados 3.1.- Torneo SAIM 3.2.- Resultados torneo navideño Conclusión Aportaciones de cada integrante del equipo Referencias Anexos Anexo A Anexo B Anexo C Anexo D Anexo E Anexo F Anexo G Anexo H

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37 37 37 37 38 39 40 40 41 41 42 42 43 43 53 56 58 59 61 61 72 73 75 78 80 85 86

Resumen El proyecto consiste en un robot móvil con la capacidad de ser controlado por el usuario por medio de conexión inalámbrica, este robot tiene una gran similitud a un juguete a control remoto, cuenta con cuatro llantas, las cuatro llantas tienen tracción y las cuatro tienen como función darle dirección al robot, para que el robot tenga funcionalidad es necesario de un blindaje, sistema de control, alimentación, actuadores y herramientas, por la parte del blindaje se cuenta con una protección de lámina calibre 18 capaz de soportar los golpes y movimientos bruscos, para el control se utilizó el controlador Arduino, en actuadores se tienen los cuatro motores para la tracción del robot en las cuatro llantas para darle movilidad al robot junto con un sistema PWM para otorgarle la dirección, para la programación se buscó otorgarle un algoritmo donde al darle una orden con el controlador inalámbrico este responda a la orden como seria a la dirección a donde queremos que se dirija el robot o la activación de la herramienta que deseamos utilizar, para las herramientas se utilizaron tres en total las cuales fueron un martillo, dos pistones neumáticos y una bomba de agua. La selección de cada componente fue con el fin de cumplir todas las tareas que tiene el robot, así como el entorno el cual fue propuesto para el robot, las maniobras que este realiza se tomaron en cuenta a partir de las que realiza un ser humano con un sistema a control remoto, además de tomar las precauciones de no golpear paredes, todo está hecho con un fin didáctico, tanto como la arena donde se maniobra el robot, las pruebas que tiene que superar y las dimensiones del mismo.

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I.

Introducción

Desde hace años, se desea hacer contiendas en las cuales participen nuevas tecnologías, tal es el caso que existen distintas competencias a nivel mundial en las cuales engloban distintas categorías, una de ellas es la pelea entre robots, dicha competencia está basada en sistemas de puntos, como se obtienen los puntos puede ser por puntos de impacto o por deshabilitar al rival, esto queda a cuestión del equipo de diseño y elaboración del robot, cuál será la estrategia a seguir para obtener los puntos necesarios para ganar la contienda, tomando en cuenta que existen varios problemas a tomar en cuenta, y uno de los más notables es a la hora de hacer el diseño del robot ya que este tiene que estar todo calculado con la máxima precisión ya que un mal diseño al momento del ensamble del robot puede llevar al falló del mismo ya que requiere de varias decisiones como identificar cual será el punto de gravedad de la estructura, como se va a mover y como se distribuirá el espacio dentro del robot para los componentes. Los problemas pueden ser el movimiento del robot en el lugar de la competencia, ya que debe de poder moverse en el terreno donde se vaya a colocar. Existen más cosas que influyen al momento de maniobrar el robot, como el tamaño del vehículo y la distancia entre llantas, ya que altera su movilidad. También existe el factor de la programación del robot ya que esta tiene que accionar todos los componentes conectados dentro del robot y accionarse cuando uno se lo mande, a su vez, tiene que ser capaz de poder combatir contra un robot similar, es decir, contra otro robot diseñado para la misma competencia. Este es un factor muy importante, ya que para poder ganar puntos el robot tiene que soportar tanto su propio peso para poder moverse y 8

los impactos que sufra por movimientos e impactos que cause el rival al robot, por esa misma razón es muy importante el diseño del robot, ya que se tiene que prever todos estos tipos de factores para que en el momento decisivo no sucedan imprevistos. Por eso al existir una competencia de robots de pelea dentro de las instalaciones del Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo, se presentó la oportunidad de ver aplicados todos los factores anteriores en un robot, todo con el fin hacer un robot funcional para la contienda para así buscar ganarla.

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II.

Antecedentes

A lo largo del tiempo han existido distintos proyectos relacionados a la competencia entre robots de pelea controlados inalámbricamente y sistemas de ataque y defensa diferentes, así como sus configuraciones, por ejemplo, en [1] se muestra el robot Captain Shrederator 2, en el cual se emplea una configuración donde un disco horizontal hace girar el arma y con pequeñas protuberancias golpea al rival con cada giro que da, la energía almacenada en un disco giratorio depende de su masa, tamaño y velocidad de rotación. Esto significa que cuanto más rápido hagas girar ese disco, más energía tendrá. Eso le da al disco una ventaja táctica sobre un brazo, ya que puedes seguir aumentando la velocidad para almacenar más y más energía en el arma giratoria. Un brazo oscilante, por otro lado, solo tiene una cantidad fija de energía para alcanzar y golpear, se tomó en cuenta el movimiento del robot con su peso encima para realizar los cálculos para el centro de gravedad, aunque no se tenga la misma forma que el diseño hecho, este diseño tiene desventajas como, por ejemplo, se necesita algo de tiempo para alcanzar la mejor velocidad con la mayor cantidad de energía. Si le da un buen golpe a otro robot, podría disminuir la velocidad y necesitar un tiempo de "recarga" para volver a la velocidad, existe otro problema. Si golpeas a un robot con una fuerza grande, esa misma fuerza empuja hacia atrás en el robot. Eso significa que un disco giratorio podría dañar a otro robot con un golpe bien colocado, pero es difícil lanzarlo a través de la arena ya que esta fuerza solo separaría a ambos robots.

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Figura 1: Robot Captain Shrederator 2. Arma disco horizontal. Participante en Battlebots 2018. [1] En [2] es apreciable un sistema de disco giratorio en vertical existen dos variaciones para los robots de disco vertical.

Figura 2: Robot Minotaur. Arma disco giratorio vertical. Participante en BattleBots 2018. [2]

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Se les conoce como down-spin y up-spin, en [3] se muestra un diagrama en el cual se muestra la diferencia entre las dos variaciones.

Figura 3: Diagrama de variaciones del disco en vertical. [3] Como se muestra en [2] estos discos giradores verticales tienen la misma ventaja que los giradores horizontales: pueden tardar un tiempo en aumentar la velocidad del disco para que tenga más energía, Pero la ventaja de esta configuración con el giro hacia arriba es la fuerza que ejerce tanto sobre el robot rival como sobre sí mismo. Dado que el disco está girando hacia arriba en el lado que golpea su objetivo, el disco tiene la capacidad de lanzar un robot al aire. Por supuesto, las fuerzas vienen en pares, por lo que esto significa que también hay una fuerza en el robot de giro hacia arriba. Sin embargo, esta fuerza igual en el robot giratorio está en la dirección opuesta, eso es hacia abajo. En esta colisión, el rival es lanzado y el atacante es empujado al suelo, esto se tomó en cuenta para calcular el peso necesario para que nuestro robot no fuera volteado por el rival, además que en el diseño inicial se tenía contemplado un disco giratorio que final mente no se utilizó. En [4] se muestra una configuración con un martillo como arma principal, la única desventaja clara es la energía. Un martillo oscilante solo puede ganar energía durante el 12

movimiento. Para aumentar la energía del impacto, un robot puede aumentar la masa del martillo para compensar la velocidad más baja durante el movimiento, pero un gran martillo de masa introduce un nuevo problema: el impulso.

Figura 4: Robot Blacksmith. Participante en BattleBots 2018. El impulso es el producto de la masa y la velocidad de un objeto y no cambia a menos que haya una fuerza externa que actúe sobre este objeto. Por lo tanto, si considera que un robot tiene un cuerpo y un martillo, el impulso total debe permanecer en cero mientras se sienta en el piso. Una vez que el martillo cae, la masa de la cabeza del martillo tiene un impulso hacia abajo. Para hacer que el impulso total del bote sea cero, el resto del robot debe tener un impulso ascendente, esta configuración de martillo sirvió de base para implementar uno en el robot para la competencia, ya que gracias a la información recaudada se empezó a buscar la forma de montar un martillo en el robot como arma. [5] En este antecedente se muestra la configuración de inclinación, la idea es hacer un robot inclinado que pueda recoger debajo de otros robots y voltearlos, esta información fue muy importante para nuestro robot ya que fue la idea principal del diseño inicial, usar la 13

forma inclinada del robot para usarla como rampa y causar que los robots rivales se volcaran por la posición y fuerza ejercida por el nuestro.

Figura 5: Robot Lucky. Participante en BattleBots 2018. [5]

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III.

Objetivos generales y específicos

Objetivo general: Diseñar un robot que sea capaz de inhabilitar e inmovilizar a su oponente por medio de impactos y provocando el volteo del rival y así conseguir la cantidad de mínima de 30 puntos. Objetivos específicos: 1. Diseñar la estructura del robot, la cual se ocupará de levantar al oponente en un ángulo de 30° para que este se voltee y así conseguir un puntaje más alto que el rival. 2. Establecer cuáles serán las herramientas a utilizar para enviar impactos en el rival y así además de derribarlos y obtener puntos con eso, al causar impactos conseguir una puntuación extra. 3. Conocer las diferencias entre cada material y herramientas propuestas y elegir lo más adecuado para la tarea a realizar. 4. Establecer las condiciones y medidas necesarias para crear una base móvil, la cual sea capaz de poder mover el robot con todo su peso encima y soportar los impactos. 5. Determinar el centro de masa de la base del robot, así como su centro de gravedad, para así tener un balance con el mismo.

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IV.

Marco teórico

Un robot de pelea tiene que tener la capacidad de desplazarse en el área de combate y a su vez, poder enfrentar al robot rival con sus herramientas funcionales para así, ganar más puntos que el rival y quedarse con la victoria. Es posible que haya variantes que no permitan que el robot cuente con gran precisión al momento de atacar o moverse, por lo que se dice que también puede ser de manera relativa dependiendo de la aplicación que se le otorgue, en el caso de este proyecto es necesario que el robot pueda moverse con facilidad para esquivar y golpear al robot rival, además de voltearlo para inmovilizarlo y tener más puntuación que el adversario. Para conocer como es un robot de pelea es necesario conocer cómo se conforma: 1. Base móvil 2. Armadura 3. Control 4. Armas Comenzando con la base móvil, es importante que es aquello que permite que el robot tenga movimiento y se desplace como uno mismo se lo mande, además de que está sección se encargará de soportar el peso de toda la estructura del robot y todos sus componentes ya integrados. La armadura es la que se encargará de recubrir todos los componentes del robot, así como es la parte encargada de soportar los impactos que reciba el robot, que serán provocados por el rival y por alguna otra circunstancia que se presente en el combate. 16

El sistema de control es la unión de los actuadores, además que se encargan controlar las armas del robot utilizando como entrada de datos el Arduino, este procesa la información, toma decisiones y de órdenes a los actuadores utilizándolos como su salida. Las armas se encargan de aplicar impactos al rival con el fin de ganar puntos tanto de impacto como de deshabilitar al robot rival, es decir, las armas son nuestra fuente de ingresos en cuestión de puntaje, por esa razón son tan importantes en el robot. 1.1.- Dimensiones máximas de la base Para darle una dimensión máxima a la base, se tomó en cuenta el reglamento (figura 6) el cual fue proporcionado para tomar en cuenta los parámetros que debe cumplir el robot. (Reglamento Robot Rumble Anexo A)

Figura 6: Reglas de las dimensiones. (Anexo A) Tomando en cuenta el peso del robot (figura 7):

Figura 7: Reglas del peso y sus tolerancias. (Anexo A)

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1.2.- Sistema de control

Figura 8: Diagrama de conexión Arduino/Bluetooth. [6] El sistema de control que será utilizado para el accionamiento de los componentes es el controlador Arduino, como se muestra en la figura 8, este se encargará se seleccionar cual componente se debe de accionar conforme uno mismo le da las ordenes que se requieran, este se conectará con el control por medio de conexión Bluetooth, en la figura 8 se aprecia el diagrama de conexión con el dispositivo Bluetooth. (Anexo E) El Arduino es una placa basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE. Estas instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa. El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. La información de estos periféricos que conectes se trasladará al microcontrolador, el cual se encargará de procesar los datos que le lleguen a través de ellos.

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El tipo de periféricos que se pueden utilizar para enviar datos al microcontrolador depende en gran medida de qué uso le estés pensando dar. Pueden ser cámaras para obtener imágenes, teclados para introducir datos, o diferentes tipos de sensores. También cuenta con una interfaz de salida, que es la que se encarga de llevar la información que se ha procesado en el Arduino a otros periféricos. Estos periféricos pueden ser pantallas o altavoces en los que reproducir los datos procesados, pero también pueden ser otras placas o controladores. 1.3.- Componentes Es necesario que el robot pueda tener interacción con su alrededor, para ello se requiere de controladores de movimiento que den la velocidad que requiera el robot para funcionar en el terreno de la arena de combate. 1.3.1.- Motores La selección de los motores a utilizar únicamente para el desplazamiento del robot depende de los factores como el torque y la forma de alimentación que necesiten para accionarse Para generar el movimiento de las llantas se utilizarán motores de 12v, ya que con las especificaciones del suplemento de energía con el que contamos es una batería de 12v/ 10A, al tener esto en cuenta, lo que se debe de hacer es buscar el motor más adecuado para la tarea, por esa razón se buscó en primera y única instancia motores de

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limpiaparabrisas que son los que se asemejan más a las necesidades que se tienen. En la figura 9 se muestra la conexión interna del motor a usar.

Figura 9: Diagrama de conexión de un motor de 12v. (Anexo H) Estos motores son reductores o también conocidos como moto reductores, un motor reductor tiene un motor acoplado directamente, el reductor no tiene un motor acoplado directamente.

La sencillez del principio de funcionamiento y su grado de utilidad en una gran variedad de aplicaciones es lo que ha construido la trascendencia de este invento al través de los siglos.

Concepto de par o torque de un motor reductor. El “torque” o “par” es una fuerza de giro; Por ejemplo, la fuerza de giro de la flecha de salida del motor reductor; es también la fuerza de giro en la flecha de un motor. No es simplemente una fuerza expresada en kilogramos, libras, onzas, Newton, etc.; tampoco es una potencia en HP o en Kilowatts.

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Es una fuerza de giro cuyas unidades son kilogramos – metro, o libra – pie, o libras – pulgada, o Newton – metro, etc.

1.3.1.1 Calculo del par o torque.

Para obtener el torque de un motor, es necesario utilizar la siguiente fórmula:

T = HP x 716 / RPM (1) [7]

Como podrá verse en la fórmula, para una potencia dada, cuanto más baja sea la velocidad final de giro de la flecha del motor reductor, más alto será el par, aunque la potencia siga siendo la misma. Inversamente: Cuanto más alta sea la velocidad final del reductor o motor reductor, tanto más bajo será el par aun cuando la potencia sea la misma.

1.3.2 Batería 12v plomo y ácido

La batería de ácido-plomo es un tipo de batería (batería húmeda) muy común en vehículos convencionales, como batería de arranque, aunque también se utilizan como batería de tracción de vehículos eléctricos. Suele proporcionar una tensión de 6 V, 12 V u otro múltiplo de 2, ya que la tensión que suministra cada celda es de 2 V. Pueden suministrar unas intensidades de corriente relativamente grandes, lo que las hacen ideales para los motores de arranque. Aunque su utilización y forma más conocida es la batería de automóvil, este acumulador tiene muchas aplicaciones. [13]

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1.3.3 Módulo Bluetooth HC 05

El módulo de bluetooth HC-05 es el que ofrece una mejor relación de precio y características, ya que es un módulo Maestro-Esclavo, quiere decir que además de recibir conexiones desde una PC o tablet, también es capaz de generar conexiones hacia otros dispositivos bluetooth. Esto nos permite, por ejemplo, conectar dos módulos de bluetooth y formar una conexión punto a punto para transmitir datos entre dos microcontroladores o dispositivos.

1.4.- Dimensiones de las ruedas

Para el cálculo de las ruedas, se determinan en base a la siguiente formula: Diámetro = Distancia / RPM * π (2) Como ejemplo, está el siguiente problema: Se proponen los siguientes valores para la Distancia y RPM: Distancia = 1.5m RPM = 55 Sustituyendo: Diámetro = 1.5/55 * π = 0.085m Para el ancho se toma el 60% del diámetro de la rueda: 0.085m * 0.6 = 0.0051m 0.085m – 0.0051mm = 0.0799m = 79.9mm = 7.99cm 22

Tenemos que estas serán las dimensiones que se usarán para las llantas como primera propuesta. 1.5.- Diseño de tracción El vehículo contará con 4 ruedas, simulando ser un vehículo utilizado comúnmente, además que las 4 ruedas tendrán tracción. 1.5.1 Tracción de 4 llantas Contará con cuatro motores, cada uno con su propia rueda, con el fin de que el robot pueda avanzar o retroceder, aquí es donde se requiere motores con torque, ya que la carga caerá en estos 4 motores. 1.5.1.1 Tracción en las llantas Para esta tracción se colocarán 4 motores, uno en cada llanta, con el fin de evitar la posibilidad de perder velocidad a causar del peso. La colocación de los motores se dará como se muestra en la figura 10.

Figura 10: Tracción con cuatro motores y cuatro ruedas.

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1.6.- Diseño de la base La base constará de un solo piso, con el fin de mantener el balance y equilibrio en una misma base, cada componente tendrá su propio lugar ya que estarán distribuidos tanto por tamaño y peso dentro del robo. Se busca que el robot realice maniobras de movimiento en todas las direcciones (arriba, abajo, izquierda, derecha), esta será la aplicación que se le otorgará a la base, teniendo en cuenta eso, el diseño que tendrá será muy similar al de un carro de juguete, este modelo no está diseñado con los mismos materiales, componentes y dimensiones de un carro ya que este será para otro tipo de ámbito, es este caso, para pelear en la competencia.

Tabla I: Cálculo para la base del robot. MEDIO PRÁCTICO PARA CÁLCULO DE PESOS PLANCHAS o CHAPAS ( kilos por pieza ) COBRE: Ancho x Largo ( en metros ) x Espesor ( en milímetros ) x 8,96 LATÓN: Ancho x Largo ( en metros ) x Espesor ( en milímetros ) x 8,45 ALUMINIO: Ancho x Largo ( en metros ) x Espesor ( en milímetros ) x 2,70

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1.6.1.- Materiales Es importante identificar con que material realizar la base que cargara con los componentes del robot, por lo tanto, es necesario identificar las ventajas y desventajas de varios candidatos y determinar cuál favorece. Los materiales que se tomaron en cuenta son: 

Madera



Aluminio



Acrílico

Tabla II: Comparación de materiales por ventajas, desventajas y peso específico. Material Madera

Ventajas Aislante eléctrico Resistente Peso reducido con relación a su volumen.

Aluminio

Ligero Resistencia Corrosión Dúctil Aislante eléctrico Transparencia Dureza Ligero

Acrílico

Desventajas Peso Específico Alta 430 kg/m3 (Pino combustibilidad Blanco) Problemas al exponer a medio ambiente (Deformación) Requiere soldadura 2580 kg/m3 especial (Aluminio Puro) Rayaduras Frágil a golpes Combustibilidad lenta (30% en comparación madera)

1203 kg/m3

Se tomaron en cuenta ventajas, desventajas y el peso específico. Se determinó que el aluminio es la mejor opción por las siguientes razones: 

Ya que no tiene transparencia, se evita saber cuáles son los puntos críticos del robot. 25



Las desventajas que se presentan no perjudican en la tarea de movimiento.



Es el material más resistente para la tarea en la que se va a usar.

1.7 Estructura y blindaje Para la construcción de la estructura principal se evaluaron las condiciones de trabajo en las que tendrá que operar el robot y los componentes que estarán dentro del mismo para la ejecución de sus operaciones, con esto, se llegó a la conclusión de construir la estructura con el material PTR (Perfil Tubular Rectangular) de 1 pulgada, que es lo que estipula el reglamento (Anexo A). Después de tener es en claro como estaría constituida la estructura, el siguiente punto a seguir es el material del blindaje para el robot, ya que en el reglamento (Anexo A) se menciona que entre los materiales que se permiten el aluminio y de este mismo ya se buscaron sus especificaciones, se decidió que el material con las mejores características para el robot sería el mismo aluminio. Después de verificar el material con el que será hecho el blindaje lo siguiente es ver los distintos calibres que son permitidos en el reglamento. Según se presentan a continuación en la siguiente tabla III, son las diferentes opciones que existen dentro de las reglas.

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Tabla III: Medidas de grosores de lámina. CALIBRE 18

MM 1.252

PESO 8.97 kg

22

0.798

5.70 kg

24

0.569

4.06 kg

28

0.417

2.87 kg

32

0.28

2.44 kg

1.8 Neumática La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un fluido gaseoso y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse. Un ejemplo de neumática de encuentra en la figura 11. Actualmente, para la actuación de estos elementos, se emplean para el comando de procedimientos servo-neumáticos, electro-neumáticos y automáticos que efectúan en su totalidad el tratamiento de la información y de la amplificación de señales. Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:

Distribuir el fluido, Regular caudal y Regular presión

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Según su función las válvulas se subdividen en cinco grupos: 

Válvulas de vías o distribuidoras



Válvulas de bloqueo



Válvulas de presión



Válvulas de caudal



Válvulas de cierre

Figura 11: Circuito neumático. [8] 1.8.1 Electroválvulas Una electroválvula es una válvula electromecánica, diseñada para controlar el paso de un fluido por un conducto o tubería. La válvula se mueve mediante una bobina solenoide. Generalmente no tiene más que dos posiciones: abierto y cerrado, o todo y nada. Las electroválvulas se usan en multitud de aplicaciones para controlar el flujo de todo tipo de fluidos. No se debe confundir la electroválvula con válvulas motorizadas, en las que un motor acciona el mecanismo de la válvula, y permiten otras posiciones intermedias entre todo y nada. En la figura 12 se muestra un ejemplo de diagrama de una electroválvula. 28

Figura 12: Diagrama de una electroválvula. [9] 1.8.2 Cilindros neumáticos La función de los actuadores neumáticos es transformar la energía acumulada en el aire comprimido en energía mecánica mediante un movimiento rectilíneo. Se denominan generalmente cilindros. El cilindro es un tubo de sección circular constante, cerrado por ambos extremos, en cuyo interior se desliza un émbolo solidario con un vástago que atraviesa uno de los fondos. El émbolo divide al cilindro en dos volúmenes llamados cámaras y existen dos aberturas en las cámaras por donde puede entrar y salir el aire. La capacidad de trabajo de un cilindro viene determinada por su carrera y su diámetro. [15]

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El cálculo para encontrar el pistón ideal para el trabajo que se busca es con las siguientes fórmulas: [16] Área avance = π * Diámetro2 / 4 (4) Área Retroceso = π * Diámetro del cilindro2 – diámetro del vástago2 / 4 (5) 1.9 Centro de gravedad El centro

de

gravedad es

el

punto

de

aplicación

de

la resultante de

todas

las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo. En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo. [10] Para encontrar su centro de gravedad se puede usar el ejemplo de la figura 13.

Figura 13: Centro de gravedad. [10] 30

1.10 Centro de masa El centro de masas de un sistema de partículas es un punto que, a muchos efectos, se mueve como si fuera una partícula de masa igual a la masa total del sistema sometida a la resultante de las fuerzas que actúan sobre el mismo. [12] Se utiliza para describir el movimiento de traslación de un sistema de partículas. Como se muestra en la figura 14.

Figura 14: Vector de posición del centro de masas. [11] 1.11 Centroide En una figura geométrica, sea línea, superficie o figura tridimensional, el centroide es su centro geométrico. Sería el punto donde coinciden los hiperplanos que dividen a la figura en partes de igual momento. Sería su centro de simetría. [12] Para más información consultar Anexo B

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Para determinar el centroide de un trapecio utilizamos un procedimiento gráfico como el que indica la figura 15:

Figura 15: Ejemplo de centroide. [12] Se prolonga en un sentido la base mayor a en una longitud igual al de la base menor b (punto M). Se prolonga en el sentido contrario la base menor ben una longitud igual al de la base mayor a (punto N). Trazamos la recta MN. Trazamos el segmento que une los puntos medios de ambas bases (ab). En la intersección de ambos segmentos se encuentra el centroide G del trapecio. Éste se encuentra a una distancia de la base mayor de: YG = h * (a + 2 * b) / 3 (a + b) (3)

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DESARROLLO DEL TRABAJO 1.- DIAGRAMA GENERAL DEL PROYECTO

Base Armas

Control

Innovación

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Armadura

Base: Se detallará como es el sistema que se utilizó para mover el robot, las dimensiones y en este caso la cantidad de motores. Armadura: Se hablará de la forma en qué se protegió el robot y los materiales se verán aquí. Innovación: Se explicará la forma de implementación de una herramienta para lograr ganar los puntos de innovación que se hablan en el reglamento. (Anexo A) Control: Se mostrará el control del robot junto con su alimentación. Armas: Se redactará cuáles son las distintas armas con las que se equiparon al robot y su funcionalidad en el mismo.

34

2.- DISEÑO INICIAL

Figura 16: Diseño de base inicial del robot 2.1 Diseño de la base móvil Las dimensiones iniciales propuestas fueron 50 cm de largo, 50 cm de ancho y 2 cm de altura, como se muestra en la figura 16. La propuesta fue colocar un par de llantas internamente en la carcasa del robot, esto pues inicialmente en el reglamento antes de sufrir modificaciones se mencionaba que tenían que estar un par de llantas expuestas, por este motivo el otro par de llantas estarían afuera de la estructura del robot. 2.2 Material propuesto Blindaje: Se pensó en una carcasa de aluminio, esto tomando en cuenta las características del material, para la protección de los componentes del interior del robot, este material al ser pesado aumenta el peso del robot y con eso se evitaría un posible intento de volteo por el robot rival. En la figura 17 se muestran las dimensiones del blindaje. 35

Figura 17: Blindaje 2.3 Ruedas Se pensó en ruedas de 10 cm de diámetro y 4 cm de espesor, esto por la razón de que son llantas de material sólido y uniforme, para soportar tanto el peso del propio robot como el del robot rival. En la figura 18 se muestra las dimensiones de las ruedas.

Figura 18: Rueda.

36

2.4 Control Para el sistema de control del robot de pelea, se propuso en un inicio utilizar como controlador el Arduino (Figura 8) que este sería el encargado de controlar tanto el movimiento del robot como el accionamiento de sus armas. 2.5 Innovación Esta sección está pensada para ganar los puntos de innovación que se definen en el reglamento (Anexo A), así que para ganar dicho puntaje se decidió por implementar un arma retráctil la cual en primera instancia se pensó utilizar una sierra circular que entrara y saliera del mismo robot. 2.6 Armas Para el sistema de armas, en este caso se pensó que por la forma en la que el robot sería diseñado sería conveniente utilizar un sistema de pistones neumáticos como primera arma, la segunda arma sería un sistema para arrojar agua y como tercera arma sería el sistema de innovación que se mencionó anteriormente. 3.- Implementación (diseño final) El robot móvil que participo en el concurso de Mecatrónica en la categoría de Robot Rumble, conto con unas dimensiones finales de 59x59 cm para su área, siendo su respectivo limite 60 x 60 cm como lo dicta el reglamento (Anexo A). De los materiales propuestos (aluminio, acrílico y madera), se eligió el aluminio en láminas de calibre 18 por su maleabilidad para trabajar con él. La base conto con 4 ruedas, todas

37

dentro del robot para asegurar su protección, así mismo, las ruedas fueron de las mismas dimensiones para lograr la misma movilidad que la de un automóvil. Para el proceso de implementación se tuvieron 4 etapas de elaboración y evaluación del robot, las cuales son las siguientes: 3.1 Implementación de base móvil Para comenzar, en esta sección existen distintos factores a tomar en cuenta, primero que nada, el tamaño de la base, para implementar todos los componentes que integran al robot, es necesario el espacio, por esto mismo se buscó el tamaño ideal de la base, se concluyó que finalmente las medidas de la base serían de 59x 59 cm, esto para tener el espacio suficiente para la colocación de los componentes sobre la misma base. La base se diseñó para que contará con 4 ruedas y en cada rueda un motor esto con la finalidad de tener tracción en las 4 ruedas y así ser capaces de mover al robot con todo el peso que tendría encima, el diseño de esta parte es como se observa en la figura 12, pero para ver la implementación de las ruedas esta la figura 19:

Figura 19: Colocación de las 4 ruedas en la base.

38

Para la función de movimiento de la base controlada por un dispositivo inalámbrico, se requirió de la utilización de un microcontrolador Arduino UNO, un módulo Bluetooth, módulo de regulación de voltaje de 12 a 5v, alimentación con una batería de 12v y un motor de 12 v, como se muestra en la figura 23:

Figura 20: Conexión para el movimiento de la base. 3.1.1 Resultados en la base móvil La base mostró solidez, ya que, al hacer distintas pruebas, como por ejemplo crear una colisión de la base contra una pared al azar, esta no se desmanteló o destruyó con el impacto, esta prueba se hizo con el fin de demostrar que la estructura es sólida, a su vez, en una prueba distinta, la base demostró la capacidad de moverse con el peso de una persona encima, esto para demostrar que las ruedas y los motores pueden moverse con mucho peso encima.

39

3.2 Implementación primer arma En esta sección se realizó la implementación de la primera arma, en este caso fueron el par de pistones neumáticos que irían en frente del robot, esto con el motivo de utilizar la forma inclinada del robot como rampa y así accionar los pistones para realizar un empuje contra el robot rival que este en nuestra rampa, además los pistones serían accionados por medio de un módulo de relés que estarían conectados junto con el sistema de control, a su vez, las conexiones neumáticas se encuentran en (Anexo C). Los pistones se pueden ver en la figura 21:

Figura 21: Implementación de la primera arma. 3.2.1 Resultados de la primera arma. Los pistones lograron salir con una fuerza de 100 psi, lo cual fue capaz de mover distintos objetos como, por ejemplo, láminas de aluminio, bloques de concreto, entre otras cosas, el sistema de control para los pistones resulto con una buena conexión, es decir, respondía a cada accionamiento que nosotros le mandábamos por medio de la conexión inalámbrica. 40

3.3 Implementación de la segunda arma y método de innovación. Para esta parte, se pensó en el método para generar los puntos de innovación que se dictan en el reglamento (Anexo A), así que se utilizó un motor neumático que tendría un martillo en forma de pico, este tendría integrado un arma que arrojara agua, esto con el motivo que sea un arma retráctil y que tuviera un sistema integrado en ella, así se lograría obtener los puntos de innovación en la competencia, estas armas estarían igualmente controladas como la primera, por medio de conexiones con el mismo módulo de relés y en el diagrama de conexiones neumáticas (Anexo C), esto con el motivo de accionar todas las armas con el mismo control inalámbrico. La misma arma se puede observar en la figura 22:

Figura 22: Implementación del método de innovación y la segunda arma. 3.3.1 Resultados del método de innovación y segunda arma Como resultados de esta sección, el arma en forma de pico logró perforar láminas de aluminio y a su vez, fue capaz de introducir agua en donde perforaba el arma, esto demostró que el arma es funcional al momento del combate.

41

3.4 Implementación de la armadura En esta parte final del proceso de implementación está la parte de que material se utilizó para recubrir el robot, en este caso se utilizó lámina calibre 18, que es la que se propone en el reglamento (Anexo A), esto con el motivo de cumplir las normas del mismo reglamento y brindar la protección necesaria para el robot, ya que este material sería el encargado de proteger todos los componentes internos del robot y de recibir los golpes que pudiera recibir al momento del combate. La armadura se puede apreciar en la figura 23:

Figura 23: Implementación de la armadura del robot. 3.4.1 Resultados en la armadura La implementación de la lámina calibre 18 sirvió, ya que al quererla golpear no sufría más que unas pequeñas abolladuras y pequeños raspones en la pintura agregada, es decir, cumple con el propósito que es proteger los componentes internos del robot.

42

3.- RESULTADOS 3.1 Torneo SAIM En esta sección, se mostrarán los resultados obtenidos con el robot de pelea en la participación del torneo de Robot Rumble que se realizó en las instalaciones del Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo. Empezaremos con el primer combate, a continuación, se presentarán las tablas donde expone los puntos obtenidos en las peleas donde se participó: PELEA 1 TLACUA (TEC) VS VENADOS (UT) Tabla IV: Puntos primera pelea Robot Tlacua (Juez 1) # Reinici os, máx. 2 (-5 pts)

# Daño # Daño por que golpe inhabilite de armas o arma movimien funcion to parcial al (5 pts) (0.5pts)

# Inmoviliza ción por 10 segundos (5 pts)

# Levant Inno ar y KO vaci girar TOT ón 180° al AL (20 oponen (10 pts) te (20pts) pts)

Cantidad

0

5

0

3

0

0

0

Puntuaci ón

0

2.5

0

15

0

0

0

43

17.5

Tabla V: Puntos primera pelea Robot Tlacua (Juez 2)

# Reinici os, máx. 2

(-5 pts)

# Daño por golpe de arma funcio nal (0.5pts )

# # Daño Inmoviliza que inhabilite ción por 10 armas o segundos movimie nto parcial (5 (5 pts) pts)

# Levant ar y girar 180° al opone nte (20pts)

KO Innovació n (20 pts)

TOT AL

(10 pts )

Cantidad

0

3

0

6

0

0

0

Puntuaci ón

0

1.5

0

30

0

0

0

31.5

Tabla VI: Puntos primera pelea Robot Venados (Juez 1) # Reini cios, máx. 2 (-5 pts)

# Daño por golpe de arma funciona l (0.5pts)

# Daño que inhabilite armas o movimie nto parcial (5 pts)

# # Inmoviliza Levanta ción por r y girar 10 180° al segundos oponent e (5 pts) (20pts)

KO

(10 pts)

Inno vaci ón (20 pts)

Canti dad

2

1

0

0

0

0

0

Puntu ación

-10

0.5

0

0

0

0

0

44

TOT AL

-9.5

Tabla VII: Puntos primera pelea Robot Venados (Juez 2)

# Reini cios, máx. 2 (-5 pts)

# Daño por golpe de arma funcio nal (0.5pts )

# Daño que inhabilite armas o movimie nto parcial (5 pts)

# Inmoviliz # ación por Levantar 10 y girar segundo 180° al s oponent e (20pts) (5 pts)

KO

Innova ción (20 pts)

(10 pts)

Canti dad

2

6

0

0

0

0

0

Puntu ación

-10

3

0

0

0

0

0

Tabla VIII: Puntos finales primera pelea TLACUA VENADOS PROMEDIO: 24.5 -8.25 GANADOR: TLACUA

45

T O T A L

-7

PELEA 2 TLACUA VS LEALES

Tabla IX: Puntos segunda pelea Robot Taclua (Juez 1) # Reinic ios, máx. 2

(-5 pts)

# # Daño # Daño Inmoviliza por que ción por golpe inhabilite 10 de armas o segundos arma movimie funcio nto nal parcial (5 (5 pts) (0.5pts pts) )

# Levantar y girar 180° al oponent e (20pts)

(10 pts)

KO

Inno vaci ón (20 pts)

TOT AL

Cant idad

0

5

0

1

0

1

0

Punt uaci ón

0

2.5

0

5

0

10

0

17.5

T O T A L

# Reini cios, máx. 2 (-5 pts)

# Daño que # Daño inhabilit por golpe e armas de arma o funcional movimi (0.5pts) ento parcial (5 pts)

# Inmovilizac # KO ión por 10 Levantar y girar segundos 180° al oponent (10 e (20pts) pts (5 pts) )

Innova ción (20 pts)

Cant idad

0

6

0

0

0

1

0

Punt uaci ón

0

3

0

0

0

10

0

46

13

Tabla X: Puntos segunda pelea Robot Tlacua (Juez 2)

# Reinicio s, máx. 2 (-5 pts)

# Daño por golpe de arma funcion al (0.5pts)

# Daño que inhabilite armas o movimie nto parcial (5 pts)

# Inmovilizac ión por 10 segundos (5 pts)

# Levanta K Inno r y girar O vaci 180° al ón TOTAL oponent (20 (10 pts) e pt (20pts) s)

Cantidad

2

0

0

0

0

0

0

Puntuaci ón

-10

0

0

0

0

0

0

-10

Tabla XI: Puntos segunda pelea Robot Leales (Juez 1)

Tabla XII: Puntos segunda pelea Robot Leales (Juez 2)

# Reinicio s, máx. 2

Canti dad Punt uació n

(-5 pts)

# Daño por golpe de arma funcion al (0.5pts)

# Daño que inhabilite armas o movimien to parcial (5 pts)

2

1

0

-10

0.5

(5 pts)

# Levantar y girar 180° al oponente (20pts)

0

0

# Inmovilización por 10 segundos

0

0 47

0

KO

(10 pts )

0

0

In no va T ci O ón T (2 A 0 L pt s) 0

0

9. 5

Tabla XIII: Puntos finales segunda pelea TLACUA 15.25 TLACUA

PROMEDIO: GANADOR:

LEALES -9.75

PELEA 2 MR. ROBOTO VS TLACUA

# Reinicios, máx. 2

(-5 pts)

# Daño por golpe de arma funcion al (0.5pts)

# Daño que inhabilit e armas o movimie nto parcial (5 pts)

# Inmoviliz ación por 10 segundo s (5 pts)

# Levanta r y girar 180° al oponent e (20pts)

KO

Innov ación (20 pts)

(10 pts)

Canti dad

0

2

0

1

0

0

1

Punt uació n

0

1

0

5

0

0

20

Tabla XIV: Puntos tercer pelea Robot Tlacua (Juez 1)

48

T O T A L

26

Tabla XV: Puntos tercer pelea Robot Tlacua (Juez 2)

# Daño por golpe de arma funcion al (-5 pts) (0.5pts) # Reinici os, máx. 2

# Daño # que Inmoviliz inhabilite ación por armas o 10 movimien segundos to parcial (5 pts) (5 pts)

# Levantar y girar 180° al oponente (20pts)

(10 pts)

T Innova O ción T (20 A pts) L

KO

Cant idad

1

0

0

0

0

0

0

Punt uaci ón

-5

0

0

0

0

0

0

# Daño # por Reinic golpe ios, de máx. 2 arma funcio nal (0.5pt (-5 s) pts)

# Daño que inhabili te armas o movimi ento parcial (5 pts)

# Inmo viliz ació n por 10 segu ndos (5 pts)

# Levantar y girar 180° al oponente (20pts)

KO

Innova ción (20 pts)

TOT AL

(10 pts)

Cantid ad

0

1

1

2

0

0

1

Puntua ción

0

0.5

5

10

0

0

20

Tabla XVI: Puntos tercer pelea Robot Mr. Roboto (Juez 1)

49

-5

35.5

Tabla XVII: Puntos tercer pelea Robot Mr. Roboto (Juez 2)

# Reinici os, máx. 2

(-5 pts)

# Daño # Daño por que golpe inhabilit de e armas arma o funcio movimie nal nto (0.5pts parcial ) (5 pts)

# Inmoviliza ción por 10 segundos (5 pts)

# Levant K ar y O girar 180° al opone (10 nte pt (20pts) s)

Innovac ión (20 pts)

Cantida d

1

1

0

0

0

0

0

Puntuac ión

-5

0.5

0

0

0

0

0

Tabla XVIII: Puntos finales tercer pelea MR.ROBOTO TLACUA PROMEDIO: -4.75 30.75 GANADOR: TLACUA

50

TOT AL

-4.5

FINAL ZOLDICK VS TLACUA

Tabla XIX: Puntos pelea final Robot Tlacua (Juez 1) # # Daño # Daño que Reinici por inhabilit os, golpe e armas máx. 2 de o arma movimi funcio ento nal (-5 parcial (0.5pt pts) (5 pts) s)

# Inmoviliz ación por 10 segundo s (5 pts)

# Levan tar y girar 180° al opone nte (20pts )

(1 0 pt s)

K O Innovación (20 pts)

Cantida d

0

23

0

0

0

0

1

Puntua ción

0

11.5

0

0

0

0

20

31.5

Tabla XX: Puntos pelea final Robot Tlacua (Juez 2)

# Reinici os, máx. 2

(-5 pts)

# # Daño Daño que por inhabilit golpe e armas de o arma movimi funcio ento nal parcial (0.5pt (5 pts) s)

# Inmoviliz ación por 10 segundo s (5 pts)

# Levan tar y girar 180° al opone nte (20pts )

KO Innova ción (20 pts)

0

38

1

0

0

0

1

Puntua ción

0

19

5

0

0

0

20

51

TOT AL

(10 pts)

Cantida d

TOT AL

44

Tabla XXI: Puntos pelea final Robot Zoldick (Juez 1) # # Daño # Daño que Reinici por inhabilit os, golpe e armas máx. 2 de o arma movimi funcio ento nal (-5 parcial (0.5pt pts) (5 pts) s)

# Inmoviliz ación por 10 segundo s (5 pts)

# Levan tar y girar 180° al opone nte (20pts )

(1 0 pt s)

K O Innovación (20 pts)

Cantida d

0

12

0

4

0

0

0

Puntua ción

0

6

0

20

0

0

0

TOT AL

26

Tabla XXII: Puntos pelea final Robot Zoldick (Juez 2)

# Reinici os, máx. 2

(-5 pts)

# # Daño Daño que por inhabilit golpe e armas de o arma movimi funcio ento nal parcial (0.5pt (5 pts) s)

# Inmoviliz ación por 10 segundo s (5 pts)

# Levan tar y girar 180° al opone nte (20pts )

KO Innovación (20 pts) (10 pts)

Cantida d

0

13

0

6

0

0

0

Puntua ción

0

6.5

0

30

0

0

0

52

TOT AL

36.5

Tabla XXIII: Puntos finales pelea final ZOLDICK TLACUA PROMEDIO: 31.25 37.75 GANADOR: TLACUA

3.2.- Resultados torneo navideño. Este fue el torneo que se dio el 3 de diciembre del 2018, denominado torneo navideño, en este torneo la competencia fue diferente, se cambiaron las reglas establecidas en el torneo anterior, así como se prohibió el uso de las armas, esto se aclarara a continuación. (Para más información consultar Anexo D) Las dimensiones de los robots fueron libres. Se prohibió el uso de armas por activación a control. Únicamente se permitió usar armas punzantes o cortantes que estuvieran fijas en la estructura del robot. Se tendrían que colocar 4 globos alrededor de la estructura del robot. El planteamiento del concurso fue el siguiente. Se seguiría la temática del videojuego conocido como Mario Kart, en la cual un numero definido de competidores están sobre una pista, en la cual cada uno de estos competidores tiene alrededor de su automóvil, en este caso cambiado por robots, el numero de 4 globos, estos expuestos y con la finalidad de que los otros competidores los revienten, previamente en la convocatoria se estableció que únicamente se podrían implementar armas punzantes a los robots. Se colocaron tres robots en la arena con cuadro globos cada uno, en la 53

primera ronda se debería reventar el globo del color que el juez previamente haya establecido, y al perder un robot sus dos globos de este color se podrían proseguir con los otro dos, el color de los globos seria únicamente dos rojos y dos azules. El robot que perdiera sus cuatro globos en la ronda tendría que permanecer inmóvil en la arena como obstáculo, el resto del tiempo que restara de los dos rounds programados. Los resultados obtenidos son los siguientes: 

Primera ronda: Se reventaron en su totalidad todos los globos de los rivales, quedando el robot del equipo con tres globos, con estos resultados se ganó la ronda.

El arma usada, se destruyó completamente, por esta razón se tuvo que reemplazar. 

Segunda ronda: Se reventaron en su totalidad todos los globos de los rivales, quedando con tres globos, con estos resultados se ganó la ronda.

El arma fue destruida nuevamente, por esta razón se buscó otro tipo de arma más resistente. 

Tercera ronda: esta ronda fue la más difícil ya que nos enfrentábamos a un robot con mayor velocidad que el nuestro, en esta ronda se reventaron todos los globos de los rivales y nosotros quedándonos con un solo globo, con esto se ganó la ronda.

Aquí se implementó otra arma, esta sirvió en su totalidad, ya que esta no pudo ser destruida por los rivales y sirvió para reventar los globos de los adversarios. 

Ronda final: Es esta pelea eliminamos primero a un robot reventando todos sus globos, pero el robot rival que seguía en la pelea era más ligero y por esa razón era

54

más veloz, aun así, se logró reventar todos los globos rivales, quedándonos con un solo globo en esta pelea, así llevándonos la victoria del torneo.

Tabla XXIV: Especificaciones del robot Características Velocidad Dimensiones Comunicación a Distancia Motores Tipo de ataque Psi utilizados Color visual Capacidad de tanque de agua Capacidad de tanque de aire Control de Robot Voltaje de Batería Distancia de vástago Rotación de actuador rotativo Inclinación de la cuña Distancia entre el suelo y la base Herramienta de efector final Peso del robot

Especificaciones Más de 5 minutos de movimiento continuo 59x59 cm Bluetooth 12V 55RPM 10Amp Sistema Neumático 80 - 100 psi Gris Total 100 ml 100 psi Módulo Arduino 12v 15 cm 270° 30° 2cm Martillo Laminero 72.6 Kg

55

CONCLUSION Los resultados fueron los esperados, ya que se ganó tanto el torneo de Robot Rumble como el torneo navideño, pero no solo fue ganar, se aprendió mucho al realizar este proyecto. En primera, se hizo en forma física un circuito de control inalámbrico para controlar el robot, por lo que fue más fácil hacer las conexiones necesarias para hacer que el robot funcionará. Una cosa que no se tomó en cuenta hasta el momento del concurso fue que el microcontrolador Arduino se puede saturar de información lo que provoca que se pierda la conexión con el mismo, eso fue un aspecto a considerar al momento del torneo. Se utilizaron los conocimientos adquiridos en clases pasadas de neumática ya que se implementó en el robot, esto sirvió para reforzar los datos que se habían olvidado y adquirir nuevos. Se aprendió acerca del diseño y que tan importante es realizar primero el estudio de cada parte a considerar antes de tenerlo en físico, ya que si haces las cosas sin haber hecho cálculos puede que existan fallos y estos al momento del torneo serían una gran desventaja. Aprendimos que en cada fase antes de pasar a la siguiente se necesita de la experimentación, porque no sabes si lo que acabas de agregar funciona a la perfección o no, por eso es necesario tomarse el tiempo para experimentar que lo propuesto funcione, es decir, analizar sus ventajas y desventajas. 56

Se aprendió lo que es trabajar en equipo y entregar resultados en una fecha predispuesta, porque una cosa es acabar el trabajo, pero sin tener un control de cómo se llevan las cosas, por eso es necesario tener un cronograma de cuando se deben de entregar avances y en qué consisten dichos avances, para así poder realizar todo con tiempo y forma para evitar tener problemas al momento de presentar resultados. Cada cosa tiene un porque, es decir, se tiene que demostrar por qué se está utilizando un componente o una fórmula, para tener las cosas claras y evitar posibles dudas en un futuro. Por último, me gustaría decir que es una gran experiencia hacer este tipo de proyecto de realizar un robot de pelea desde cero y ponerlo aprueba dentro de un torneo, para así ver los resultados de tu esfuerzo y ver aplicados todos los conocimientos adquiridos en un proyecto como este.

57

Tabla XXV: APORTACIONES DE CADA INTEGRANTE DEL EQUIPO NOMBRE DEL INTEGRANTE Esteban Medina Benítez

A) B) C) D) E)

René Alexis Garcia Sosa

F) A) B)

Daniel Martínez Gómez

C) D) E) F) G) A)

B) C) D) E) F) G)

58

APORTACION AL PROYECTO Diseño del robot Microcontroladores Compra de un motor 12v Cableado de conexiones del circuito de control Soldadura de componentes electrónicos Compra de una rueda Batería 12v para la alimentación del robot Batería 5v para la alimentación del control de movimiento Compra de un motor 12v Compra del cableado de potencia Soldadura de estructura de PTR Colocado de las ruedas en la base Compra de 1 rueda Escritura del código de programación para el Arduino que se utilizó en el torneo Compra de dos motores de 12v Diseño de estructura de PTR Implementación de la base móvil Compra de material electrónico Lámina calibre 18 Compra de 2 ruedas

REFERENCIAS [1] BattleBots Inc., BattleBots, https://battlebots.com/robot/captain-shrederator-2/ Fecha de consulta: 25/11/18 [2] Battlebots Inc., BattleBots, https://battlebots.com/robot/minotaur-s3/ Fecha de consulta: 25/11/18 [3] WIRED, Condé Nast, WIRED, https://www.wired.com/story/the-terrifying-technologicaltactics-behind-battlebots/ Fecha de consulta: 26/11/18 [4] BattleBots Inc., BattleBots, https://battlebots.com/robot/blacksmith-2018/

Fecha de

consulta: 26/11/18 [5] BattleBots Inc., https://battlebots.com/robot/lucky/ Fecha de consulta: 28/11/18 [6] Yúbal FM, XATAKA, https://www.xataka.com/basics/que-arduino-como-funciona-quepuedes-hacer-uno Fecha de consulta: 28/11/18 [7]

Potencia

Electromecánica

S.A.

de

C.V.,

Potencia

Electromecánica,

http://www.potenciaelectromecanica.com/calculo-de-unmotorreductor/?fbclid=IwAR0W1TayZyaWsuv5DCnDMGNB4QOm_yi70EZFF46hMrxCK7m J0_BK5QSqTUc Fecha de consulta: 28/11/18 [8]

Croser,

P.

y

F.

Ebel: Neumática

básica. Festo

Didactic,

Wikipedia,

https://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1tica Fecha de consulta: 29/11/18 [9] Universidad de Sevilla, Wikipedia, https://es.wikipedia.org/wiki/Electrov%C3%A1lvula Fecha de consulta: 29/11/18 59

[10 Resnick, Robert & Krane, Kenneth S. (2001). Physics. Nueva York: John Wiley & Sons, https://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedad Fecha de consulta: 29/11/18 [11] Teresa Martín Blas y Ana Serrano Fernández - Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Dinámica, http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/dinamsist/cdm.html Fecha de consulta: 29/11/18 [12]

Universo

Formulas,

https://www.universoformulas.com/matematicas/geometria/centroide/

Centroide, Fecha de consulta:

30/11/18 [13] Power Sonic, PS and PSG General Purpose Battery Specifications, Wikipedia, https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_plomo_y_%C3%A1cido

Fecha

de

consulta: 30/11/18 [14] Geek Factory, Bluetooth hc 05, https://www.geekfactory.mx/tutoriales/bluetooth-hc-05y-hc-06-tutorial-de-configuracion/ Fecha de consulta: 30/11/18 [15]

WikiFab,

Cilindros

http://wikifab.dimf.etsii.upm.es/wikifab/index.php/Cilindros_Neum%C3%A1ticos

Neumáticos, Fecha de

consulta: 30/11/18 [16] Intor Argentina, Leandro Di Pasquale, Intor, http://www.intor.com.ar/calculo-de-fuerzade-un-cilindro-neumatico/ Fecha de consulta: 30/11/18

60

ANEXOS Anexo A

WARBOTS 2018 (ver 1.2) SAIM 2018- SEDE: INSTITUTO TECNOLÓGICO DE NUEVO LAREDO

CONVOCATORIA Warbots es una competencia en la cual los robots se enfrentan con el objetivo de inhabilitarse y/o dañarse. Consiste en el diseño de prototipos móviles que son controlados de forma inalámbrica y que contienen herramientas que les permiten inhabilitar o inmovilizar a su oponente.

FECHA 19 y 20 de octubre de 2018

BASES La competencia es abierta a toda persona que se encuentre cursando, el bachillerato, la carrera profesional, profesional técnica, posgrado o nivel equivalente a los anteriores, sin importar la carrera, el colegio, escuela o facultad de procedencia Es requisito indispensable el presentar una identificación oficial, en caso de ser estudiante, se puede usar la credencial vigente emitida por la institución educativa donde curse sus estudios Cada equipo inscrito puede contar con un máximo de 5 integrantes más un mentor/asesor

ORGANIZADOR Comité de alumnos, Academia de maestros y el cuerpo académico de Ingeniería 61

Mecatrónica del Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo Para cualquier duda o aclaración cerca de los lineamientos, logística de la competencia o la construcción de robots pueden enviar un correo electrónico a la siguiente dirección: [email protected] CARACTERÍSTICAS DE ROBOT 1) Movilidad El robot: Deberá ser de tipo terrestre y móvil Puede contar con cualquier sistema/configuración que permita movimientos rotacionales y lineales; siempre y cuando este mismo no provoque un daño a la arena de combate Para asegurar un combate dinámico, estratégico, competitivo y sobretodo entretenido; es necesario que el robot tenga un tiempo de movilidad de mínimo 5 minutos. Sistemas No Permitidos Sistema Combustión interna, debido a la gran diferencia en eficiencia se tomó la decisión de no permitir la combustión interna como método de movimiento NOTAS:  Se solicitará una inspección una semana antes de la fecha del concurso. Si

el robot no aprueba la evaluación de movilidad, no podrá concursar  Cualquier situación no prevista queda a criterio de los jueces y/o el comité organizador

2) Control El robot podrá ser tele operado, autónomo o semiautónomo  En caso de ser tele operado de manera inalámbrica: el mando de operación

tendrá control sobre cada una de las funciones del robot. Se admiten controles de radiofrecuencia, bluetooth, Wifi, infrarrojo, o por cualquier otro medio inalámbrico conocido o por conocerse  En caso de ser autónomo o semiautónomo: las funciones autónomas deberán ser posibles de deshabilitar o anularse en cualquier momento, preferentemente con interruptores. NOTAS:  En casos específicos podría solicitarse con anticipación el método de

control tales como gestor de movimientos, control por cámara, o cualquier 62

dispositivo que no sea considerado control remoto 3) Dimensiones y peso Las dimensiones son: Largo 60cm, Ancho: 60cm, Altura: libre. Estas dimensiones serán corroboradas por los jueces y/o el comité organizador, previo a la competencia. Buscando ver robots con aspectos diferentes y motivar a sus concursantes a innovar en cuanto a diseño, los robots podrán contar con una fase de transformación y/o desplegado. En la fase de inicio, el robot debe estar retraído o compactado (a las dimensiones 60cm, ancho: 60cm, altura: libre) y después de 5 segundos en la arena podrá reconfigurarse y/o transformarse para aumentar su volumen y/o desplegar sus dispositivos de ataque. El robot debe poder moverse después de reconfigurarse. Robots que se queden inmovilizados después de la reconfiguración se retiran de la arena y contará como reinicio si desean volver a integrarse. En cuanto al peso, dadas las cuestiones de estructura, blindaje, almacenamiento eléctrico, baterías y armas, será libre. Pero debe tomarse en cuenta de que debe poder ser cargado por solo dos personas, para colocarlo en la arena.

4) Materiales de construcción Blindaje/Carrocería: Calibre 18 hasta 32 para láminas, fibra de vidrio, policarbonatos o acrílico (1/4). No maderas y/o cartón. Chasis: PTR máximo 1 pulgada, tubular máximo 1 pulgada diámetro varilla 1/4.

Protección de componentes. El Robot contará con una defensa externa limitada, esto para asegurar destrucción y espectáculo. Los componentes siguientes deben tener protección y se recomienda el sellado y protección contra agua: Unidad de procesamiento de señales. El uso de protoboard queda prohibido por motivos de seguridad en la ejecución de armas. Sistemas de movimiento Componentes como las unidades procesamiento deberán estar debidamente fijadas en la parte interna del robot, prohibido usar cables, pegamentos y/o cintas para su fijación. 63

Sistemas que obligatoriamente deberán tener protección alta ya que se consideran de alto riesgo para los espectadores. Estos deberán pasar una inspección obligatoria de parte de los jueces, para comprobar la protección, Tanques de Presión Neumática Baterías

5) Interruptor maestro  El robot debe contar con un interruptor de inicio para la activación de modo de competencia a la señal de los jueces, de incumplir con este requisito, la descalificación será de manera automática. Si su robot no es fácil y seguro de activar/desactivar, este no será aprobado por los jueces, ya que podría ocasionar accidentes a los espectadores o a los miembros del mismo equipo repentinamente.  La activación y desactivación debe ser realizada por una persona.  Lo mínimo que debe controlar un interruptor es: 

Desactivar la fuente directa de suministro electrónico



Desactivar el sistema de armas que sean de otro tipo de energía

 La activación del robot no puede tardar más de 30 segundos.  Cuando su robot esta desactivado, debe ser incapaz de moverse o de operar cualquiera de sus armas. La desactivación no debe requerir más de 30 segundos.  Si el robot acaba dañado seriamente en el combate, se debe dar un tiempo hasta que sea seguro de retirar del campo. NOTAS: Se requerirá un acceso rápido a la sección de interruptores de control mecánicos para la desactivación de las mismas, considere que la ubicación de los interruptores y su acceso es lo primero que se debe pensar al diseñar un robot ya que en una mala ubicación podría darle la victoria al equipo enemigo.

6) Fuente de energía Máximo Voltaje El máximo voltaje permitido en cualquier robot deberá ser de 1 a 48 Volts para Corriente Directa (CD) En sección de inversores será de 1 a 220 Volts Corriente Alterna (CA)

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Baterías Se puede utilizar cualquier tipo de batería comercial disponible como. Baterías de plomo-ácido Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe) Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd) Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH) Baterías de iones de litio (Li-ion) (Deberán tener protecciones contra sobrecarga) Baterías de polímero de litio (LiPo) (Deberán tener protecciones contra sobrecarga) Baterías de gel Si el robot utiliza baterías de plomo-acido se deberán proteger muy bien las baterías. En caso de usar baterías Litio y LiPo, se permitirán configuraciones serie y paralelo obviando el límite de voltaje permitido. NOTAS: Recuerde proteger muy bien sus baterías, ya que, en caso de descarga entera, pueden descontrolarse químicamente, provocando con ellas algún incendio. En caso de que eso llegará a suceder, podría considerarse como knockout (KO). -7) Dispositivos de ataque Se permitirán dispositivos que causen destrucción parcial o total del robot, que provoquen: Levante, Atrapado, Apuñalado, Desbaste, Corte, Remolque, Opresión o cualquier Tipo de Control de masas. Requisitos El robot deberá contar con al menos dos dispositivos de ataque controladas independiente que pueda afectar seriamente el funcionamiento del robot contrincante o provoque el “Knockout” (KO). El arma (dispositivo de ataque) debe ser capaz iniciar y detener a voluntad utilizando el mando a distancia. El equipo puede contar con repuestos de dispositivos de ataque para el robot. El cambio de las mismas podrá realizarse entre combates, obviando que debe ser entre el tiempo definido por las reglas de combate, Para asegurar que esto sea posible se recomienda un desarrollo de robot modular.

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NOTAS: Cada robot debe ingresar a la arena con al menos dos dispositivos de ataque funcionales y efectivas, de otra manera se perderá automáticamente la partida. Líquidos Como Arma El robot puede contar con un contenedor de agua con una cantidad de 100 ml, la cual puede utilizarse dentro del combate, para que se note su uso, se recomienda que esta tenga colorante. Dispositivos No Permitidos Los siguientes tipos de armas no están permitidos bajo ninguna circunstancia, esto con el fin de evitar situaciones de riesgo para los espectadores, participantes y/o jurado. Armas diseñadas para causar daño “invisible” al oponente. No se enlistan todas las posibles armas; sin embargo, se dan algunos ejemplos: o Armas eléctricas o Equipo de radiocontrol (RC) que provoque interferencia en el control del contrincante o Campos electromagnéticos, electro-imanes o imanes que afecten la electrónica de otros prototipos o Pulsos Electromagnéticos (PEM) Armas de fuego Armas con proyectiles, por ejemplo: arpones, resorteras, cañones, catapultas Armas tipo mazo de cadena Armas de calor y fuego en forma de lanzallamas Armas que arrojen líquidos inflamables Uso de explosivos o sólidos flamables Armas de líquidos, a excepción que disparen agua Redes y líneas de pesca, cintas, cuerdas y cualquier otro que pueda provocar un enredo Luces y/o humo que distraen o perjudican la visión del contrincante, jueces o espectadores Armas que impliquen limpieza excesiva o que provoquen de algún modo daños al área de combate que requieran ser reparados para próximas batallas 8) Condiciones ambientales 66

Durante el transcurso de la competencia, podrían existir condiciones cambiantes de luz, sonido y/o condiciones ambientales, el robot debe ser capaz de adaptarse a este tipo de condiciones ya que no dependen de los jueces ni del comité organizador

COMPETENCIA 





Antes de empezar la competencia, se les llamará a todos los equipos para realizar una inspección del robot, verificando que cumpla con todos los lineamientos que se presentan en este documento. Solo los capitanes tendrán derecho a permanecer en el área de competencia durante su turno, el resto del equipo y *el asesor, deberán permanecer en el área de visitantes y/o espectadores, de lo contrario se impondrá una penalización de puntos y/o descalificación del equipo. Todo participante deberá portar lentes de seguridad en el momento de la competencia y en las áreas de trabajo.

Desarrollo 1. Se define como una pelea, combate o batalla al tiempo que transcurre desde que ésta se anuncia hasta que se deliberen las calificaciones por los jueces y se nombre a un ganador. 2. La pelea consta de dos asaltos, con duración máxima de 3 minutos. 3. Habrá un “tiempo técnico” por pelea, con una duración máxima de 2 minutos y será usado estrictamente para mantenimiento. 4. El “tiempo de tolerancia” para inicio de la pelea será desde que la pelea es anunciada hasta que el prototipo esté sobre el área de combate listo para iniciar su actividad, este tiempo tendrá una duración de 3 minutos. 5. Se define como “estado de default” cuando hayan transcurrido 2 minutos más sobre el tiempo de tolerancia, es decir, 5 minutos totales desde anunciada la pelea. Cuando alguno de los dos participantes no se presente en el área de combate y lo hará acreedor a la descalificación automática. 6. Si ambos robots se “enganchan” o “atoran” mutuamente por accidente, se detendrá el combate y se reanudará desde sus posiciones iniciales. Si esta situación se repite con frecuencia el jurado detendrá la batalla y declarará como vencedor al que haya acumulado más puntos hasta ese momento. 7. Se considerará descalificado el robot que: i. Rompa con los lineamientos de esta convocatoria. ii. No responda a los comandos del operador por un lapso mayor a 10 segundos

(en el caso de ser tele operado). iii. No ser capaz de desplazarse más allá de 10cm en un lapso mayor a 10 67

segundos. 8. Todos los equipos tendrán derecho a darle mantenimiento y reparar los daños debidos a la batalla anterior. El tiempo que podrá utilizar para este fin será el existente entre el final de su batalla y el comienzo de la siguiente a disputar, estableciendo un tiempo obligatorio de 5 minutos, el mismo que se menciona como “estado de default”. 9. Los robots deberán detener completamente todo sistema de movimiento y de armas cuando hayan sido apagadas y/o bloqueadas para poder ser retirados de la arena de modo seguro por los miembros del staff y los mismos integrantes de los equipos. 10. Todos los prototipos deberán contar con un sistema de movilidad controlado y claramente visible; dichos métodos de movilidad son los siguientes: i. Rodantes: por medio de ruedas, bandas, etc. ii. Caminantes: por medio de patas, no importa el número de ellas.

NOTA: El sistema de puntuación se detalla en la sección de puntuación

PISTA La arena tendrá una superficie de 18 metros cuadrados, los materiales de construcción de la misma están pendientes por confirmar y se anunciará días antes de la competencia

AMONESTACIONES Y VIOLACIONES AL REGLAMENTO Durante la competencia los equipos pueden hacerse acreedores a una amonestación, con las siguientes acciones: 1. Que el robot empiece antes de la señal de inicio. 2. Acciones antideportivas, insultos, o lenguaje inapropiado. 3. Repetitivos reclamos sin justificación hacia los jueces. 4. Dirigirse de manera irrespetuosa a los jueces, staff del evento, participantes o 5.

6. 7. 8.

visitantes al mismo. Si el capitán del equipo no se presenta a tiempo para la competencia. Se darán dos minutos a partir de que se nombra al equipo que competirá, después de ese tiempo quedará automáticamente descalificado. En caso de no cumplir con las normas de fabricación especificadas previamente se descalificará automáticamente. En caso de incurrir en más de una falta o en repetidas ocasiones se descalificará automáticamente. En caso de hacer algún tipo de trampa, engaño o fraude para obtener beneficios directos o indirectos en la competencia. 68

Los jueces pueden descalificar a cualquier equipo en cualquier punto de la competencia de acuerdo a lo establecido anteriormente o por alguna otra falta que a su criterio (de los jueces) sea grave y atente contra la civilidad, ética y educación que se busca en el evento.

INCONFORMIDADES Durante la competencia, sólo el capitán de cada equipo podrá dialogar con los jueces quién decidirá qué acciones tomar. En caso de ser necesario, los jueces podrán acudir al comité organizador de la competencia, quienes decidirán la resolución final. En caso de existir comportamiento antideportivo, agresivo, deshonesto, o cualquier conducta irregular, los jueces tienen la obligación de amonestar o en su caso expulsar al capitán y a su equipo para conservar un ambiente cordial dentro de las instalaciones del evento. Cualquier inconformidad deberá externarse dentro del tiempo en que la competencia se lleve a cabo, de lo contrario se tomará como “no fundada” y será descartada.

PUNTUACIÓN

Daño por golpe a robot con arma funcional, pero que no inhabilite alguna función (dispositivo de ataque o movimiento)

0.5 puntos por daño

Daño parcial que inhabilite alguna parte del 5 puntos por daño robot de modo que ésta deje de funcionar (como dispositivo de ataque o movimiento parcial) Inmovilizar al oponente por más de 10

5 puntos por inmovilizada

segundos Levantar al oponente y voltearlo (Giro de 180

20 puntos por acción exitosa

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grados) Reinicio (máximo 2)

-5 puntos

Puntuación por KO (Esta se dará cuando 10 puntos por KO el robot inhabilite al oponente de modo que no pueda recuperarse. En este punto, el oponente podrá solicitar su opción de reinicio. En caso de que el oponente haya agotado sus reinicios, se dará por terminada la pelea y se contarán los puntos) Puntos de Innovación: Se dará a 20 puntos por juego prototipos funcionales que tengan movimiento de despliegue y retracción sin ayuda humana de herramientas de ataque (despliegue y retracción, se deben cumplir las dos, controlados de forma remota) y/o locomoción con prototipos caminantes (patas). Las armas desplegadas deben realizar al menos un daño por golpe o parcial durante la competencia. Nota 1: Se darán dos opciones de reinicio, estos pueden ser solicitados por equipo durante el combate, el juez pausara la pelea para que los equipos apaguen sus robots. El equipo solicitante podrá sacar su robot para realizar algún arreglo. No se le permitirá el cambio de armas en este tiempo. El tiempo máximo que tiene para regresar su robot es de 3 minutos. El equipo que no solicitó el reinicio deberá mantener su robot en la arena. Nota 2: En el caso de que un robot levante al oponente y le dé la vuelta 180 grados, y éste no pueda ser capaz de moverse después, se puede solicitar la opción de reinicio. Si ya agotó sus reinicios, se contarán los puntos por levantar y por KO. Nota 3: La puntuación de inmovilización se da cuando un robot arrincona a otro y éste no puede salir por el tiempo especificado. Si éste logra salir se contarán solamente los puntos de inmovilización. Pero si no logra salir en máximo de 30 segundos, el equipo

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puede pedir la opción de reinicio. Si agotó ya esta opción, el robot atacante además de los puntos de inmovilización se le contarán los puntos por KO. Nota 4: Se entiende por daño por golpe, todos aquellos ataques que hagan contacto dirigido al oponente con los dispositivos de ataque o de movimiento. No son golpes al azar sino controlados. Por ejemplo: Pegarle al oponente con una barra en la cual se controla cada ataque. Nota 5: Al momento en que un robot se encuentre “inmovilizado” pero esté haciendo daño por golpe a su oponente, estos puntos serán contados. De igual manera, un robot puede “inmovilizar” a su oponente y en ese lapso estar acumulando puntos por daños por golpe o parciales. Nota 6: Al finalizar un combate, si se tienen puntuaciones iguales, se dará un minuto extra de juego, para el desempate y obtener un ganador. INSCRIPCIÓN Inscribe a tu equipo antes del 14 de septiembre del 2018 mandando un correo a [email protected], en el cual deben proveer los siguientes datos: ASUNTO: INSCRIPCIÓN WARBOTS 2018 Nombre del robot Nombre completo de cada integrante del equipo, fecha de nacimiento, escuela de procedencia, número de semestre, especialidad y número de control o de matrícula Nombre del asesor y escuela de procedencia Adjuntar comprobante de pago de inscripción del equipo (archivo en jpg o pdf). Se le responderá en un plazo máximo de 24 horas, en cual se le asignará su número de registro. ¡Mucha Suerte!, Nos Vemos en la Competencia 2018 Let's Get Ready To Robot Rumble! 71

Anexo B

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Anexo C

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Anexo D

CONVOCATORIA CATEGORÍA: MARIO-KART BUSTER El torneo consistirá en una batalla de globos similar al de Mario Kart, cada robot tendrá 4 globos de colores diferentes, donde el objetivo es reventar los globos de los rivales en un orden definido, además de proteger los propios, el último robot con al menos 1 globo intacto, será el sobreviviente de la ronda. FECHA

El torneo está programado para realizarse el día 29 de noviembre de 2018, a las 8:00 hrs., en el anexo nuevo del laboratorio de mecatrónica del Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo (ITNL)

BASES La competencia es abierta a toda persona que haya participado en Torneo de Warbots 2018.

ORGANIZADOR 75

Academia de maestros de ingeniería mecatrónica del ITNL y el Club de Robótica Mecatrón del ITNL. Para cualquier duda o aclaración cerca de los lineamientos, logística de la competencia o la construcción de robots pueden enviar un correo electrónico a la siguiente dirección: [email protected]

CARACTERÍSTICAS DE ROBOT El robot deberá cumplir las características dadas en la convocatoria del Torneo de Warbots 2018, pero con la excepción del apartado de armas. *Armas Se permitirán solo un arma punzocortante, por ejemplo: pico, alfiler, etc., que no requieran ninguna acción y/o movilidad de la misma. Armas No Permitidas Accionamiento remoto Movimiento lineal o rotacional Armas de fuego Armas con proyectiles, por ejemplo: arpones, resorteras, cañones, catapultas Armas de calor y fuego en forma de lanzallamas Armas que arrojen líquidos Explosivos o sólidos flamables Redes y líneas de pesca, cintas, cuerdas y cualquier otro que pueda provocar un enredo Luces y/o humo que distraen o perjudican la visión del contrincante, jueces o espectadores COMPETENCIA Antes de empezar las rondas, se les llamará a todos los equipos para 76

realizar una inspección del robot, verificando que cumpla con todos los lineamientos que se presentan en este documento. Solo el operador del robot tiene derecho a permanecer en el área de competencia durante su turno, el resto del equipo deberán permanecer en el área de visitantes y/o espectadores No se permitirá intervención humana hasta que finalice la ronda Cada robot deberá tener 4 globos (2 rojos y 2 azules) ubicados a los costados del mismo, no se permite poner los en la parte superior. Cada equipo traerá sus propios globos rojos y azules de 9 a 12 pulgadas. Las rondas no tendrán límite de tiempo. El sistema de eliminación se detallará el día de la competencia, pues este dependerá del número de robots participantes. El objetivo es reventar los globos del o los rivales en un orden determinado y proteger los propios, el último robot con al menos 1 globo intacto, será el sobreviviente de la ronda. La arena estará conformada por tablones de madera. PUNTUACIÓN Sobreviviente de la ronda

+10 puntos

Segundo eliminado de la ronda

+5 puntos

Primer eliminado de la ronda

0 puntos

Perder globo por error propio

-1 punto

Tronar globo del rival en orden predeterminado Tronar globo del rival no respetando el orden predeterminado Reinicio (máximo 2)

+3 puntos

-3 puntos -5 puntos

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INSCRIPCIÓN Clase de robótica y sistemas difusos.

¡Mucha Suerte!

Nos Vemos en la Competencia

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Anexo E

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Anexo F int PWM_OUT[4]{3,5,6,9}; CONTROL DE VELOCIDAD DEL PWM int EN[4]{2,4,7,8};

//SON LOS PINES DE SALIDA PARA

//SON LOS PINES QUE HABILITAN LOS PWM

int IN[4]{10,11,12,13}; //SON LOS PINES QUE VAN HACIA EL MODULO DE RELAYS PARA ACTIVAR LAS ARMAS int PWM[4]{0,0,0,0}; //ES EL VECTOR DONDE SE CARGARAN LOS VALORES HACIA LAS SALIDAS DE PWM int i=0;

//VARIABLE PARA LAS FUNCIONES FOR

int j=0;

//VARIABLE PARA LAS FUNCIONES WHILE

int val; RECIVIDO

//VARIABLE QUE GUARDARA EL VALOR

char axl; //VARIABLE QUE ESTARA ESCANEANDO EL CARACTER INICIAL DEL STRING String data;

//VARIABLE DONDE SE GUARDARA EL STRING

bool EL[4]{false,false,false,false}; //VECTOR DONDE ESTARAN LOS VALORES DE SALIDA DE LOS PINES QUE HABILITAN LOS PWM bool IL[4]{true,true,true,true}; //VECTOR DONDE ESTARAN LOS VALORES DE SALIDA DE LOS PINES QUE ACTIVAN LOS RELAYS

void setup() { Serial.begin(9600); TRANSMICION DE DATOS for(i=0;i