Robot controlat des del mòbil

Títol: Robot controlat des del mòbil
Autor: Alexandre Olivé Pellicer
Centre: INST.ANTONI BALLESTER
Premi: 1r Premi ex aequo
Document: tdr_premiuvic.pdf
El principal objectiu en elaborar aquest treball no és construir un robot d’unes característiques molt avançades i que es pugui llançar al mercat, sinó construir un robot en el qual pugui aplicar els nous coneixements adquirits, i que tot el procés sigui una oportunitat per anar superant les dificultats i els problemes que aniran sorgint.
El resultat del treball ha estat dissenyar, construir i programar un robot en forma de vehicle que he anomenat Voyager.
Les característiques principals del robot Voyager són:
- Disseny de l’estructura fet amb Tinkercad.
- Programació amb el compilador d’Arduino. El robot pot realitzar les següents accions: seguir una línia negra, esquivar obstacles, controlar la càmera que permet gravar per on es desplaça i controlar el robot endavant, endarrere, gir a l’esquerra o gir a la dreta.
- Control des del mòbil a partir d’una aplicació creada amb App Inventor.
El resultat del projecte ha estat el que desitjava. He construït un robot que m’ha permès aprendre a programar per realitzar determinades funcions, com per exemple, controlar un motor pas a pas, un sensor d’infrarojos, un servomotor, un emissor d’ultrasons, els quatre motors de les rodes, etc.
Tot i que el resultat del projecte és positiu, hi ha una sèrie de millores que a causa d’una falta de recursos i de temps, permetrien millorar el rendiment del vehicle. Aquestes millores es poden realitzar de cara al futur i són les següents:
• El mode d’esquivar els obstacles  Actualment el robot consta d’un emissor d’ultrasons que es troba a una alçada d’uns deu centímetres del terra. La millora consistiria a afegir-hi més emissors d’ultrasons i sincronitzar-los. D’aquesta manera el vehicle no xocaria mai (independentment de si l’obstacle té forma corba o no queda perpendicular a la direcció del vehicle). Una altra possible millora, en aquest sentit, seria baixar l’alçada en la qual es troba l’emissor perquè, actualment, tots aquells obstacles inferiors als deu centímetres no són detectables.
• El mode seguidor de línies  El gran avantatge que té el vehicle a l’hora de seguir línies és que consta de tres sensors d’infrarojos per detectar les línies. Aquest fet permet que el moviment del robot en línies rectes sigui més fluid, sense fer ziga-zaga. Si més no, aquest avantatge també suposa un inconvenient: a l’hora de fer les corbes, si dos sensors queden sobre la línia negra, el robot s’atura. La solució consistiria a augmentar la separació entre els sensors d’infrarojos.
• El control del vehicle  Actualment, si es vol controlar el vehicle i la càmera a la vegada, són necessaris dos dispositius. La millora consistiria a adjuntar el control de la càmera juntament amb una pantalla on es vegi el que es grava a l’aplicació creada per controlar el robot. Aquesta millora requeriria la sincronització del mòdul Bluetooth del vehicle i del Wi-Fi de la càmera per poder-ho connectar a un sol dispositiu. D’altra banda, si es vol incorporar una pantalla on es vegi tot el que es grava, seria necessària la utilització d’un programa diferent de l’App Inventor que tingui més recursos.
L’elaboració d’aquest treball m’ha permès posar en pràctica coneixements apresos anteriorment, tant a l’ESO com al batxillerat, i aprendre’n de nous. Entre els coneixements que ja havia adquirit abans de realitzar el treball i que he aplicat destaquen els següents:
• Tinkercad  El funcionament d’aquesta eina me la van explicar a l’assignatura de dibuix tècnic de primer de batxillerat i m’ha permès tenir més agilitat a l’hora de fer els dissenys en 3D. La impressora que he utilitzat és el model SIGMAX de l’empresa BCN3D.
• App Inventor  Aquest entorn de desenvolupament software me’l van introduir a l’assignatura d’informàtica de quart d’ESO. Juntament amb els coneixements adquirits al curs EstiURV, m’ha permès que el procés de creació de l’aplicació hagi sigut més ràpid i el resultat més bo.
• GIMP  El funcionament d’aquest programa me’l van explicar a l’assignatura d’informàtica de quart d’ESO. Aquest programa disposa de moltes eines per poder editar imatges i l’he utilitzat en moltes de les imatges que es troben al cos del treball.
• El funcionament d’alguns components electrònics  Com és el cas de l’emissor d’ultrasons i el sensor d’infrarojos que els vaig estudiar a quart d’ESO a l’assignatura de tecnologia.
Entre els coneixements nous adquirits destaquen els següents:
• Arduino  Tot i tenir una petita noció apresa al curs EstiURV sobre aquest programa, l’elaboració d’aquest treball m’ha permès especialitzar-me en el funcionament de la placa Arduino UNO i, sobretot, aprendre l’ús del llenguatge Arduino per realitzar determinats programes.
• El funcionament d’alguns components electrònics  Com és el cas del mòdul Bluetooth, el servomotor i el motor pas a pas.
• Com detectar un problema  El fet que el robot l’hagi hagut de programar i muntar jo mateix, ha potenciat que davant d’una incidència hagués de detectar i distingir l’arrel del problema, ja que es podia tractar d’un problema electrònic o del programa. Un cop ja detectava el problema, ja sabia on i com havia d’actuar.