Introducción al Pololu3PI

Como ya hicimos con la entrada de LabView , volvemos a introducir un nuevo tema , en este caso el robot Pololu 3Pi.

El robot 3Pi de Pololu es un pequeño robot autónomo de alto rendimiento, el cual permite realizar principalmente funciones de reconocimiento de línea, ya sea como seguidor de lineas, resolución de laberintos, etc.

 

 

Está alimentado por 4 pilas AAA y en el caso de que la corriente que suministren no sea suficiente el robot se apaga. Esto puede provocar sustos ya que se apaga de forma inesperada cuando se producen picos de demanda de corriente de los motores. Dispone de un sistema de tracción con dos motores que trabajan a 9.25V, con una reductora de 30:1.

El robot pololu 3Pi es capaz de alcanzar velocidades de 100cm/s mientras, realiza giros, rotaciones, etc., que no varían con el voltaje de las baterías.

El robot viene totalmente ensamblado y dispone de dos micromotores de metal para las ruedas, cinco sensores de reflexión, una pantalla LCD de 8x2 caracteres, un altavoz, tres pulsadores (A, B y C), un pulsador de encendido y apagado, un pulsador de reset y diferentes conectores de ampliación. El 3pi mide aproximadamente 9,5 cm (3,7”) de diámetro y pesa alrededor de 83 gr. (2,9 oz.) sin baterías.

El 3pi contiene un microcontrolador Atmel ATmega168 o un ATmega328 a 20 MHz con 16KB de memoria flash y 1KB de RAM, el doble (32 KB y 2KB) en el Atmega328 y 1KB de EEPROM. El procesador es de 8 bits. El uso del microcontrolador ATmega lo hace compatible con la plataforma de desarrollo Arduino.

Las herramientas gratuitas de desarrollo en C y C++, así como un extenso paquete de librerías que puede trabajar con el hardware del pololu 3Pi están disponibles y adjuntas en esta página. También hemos diseñado simples programas que muestran como trabajan los diferentes componentes del 3Pi y que puedes mejorar o crear nuevo código para el seguimiento de línea, laberintos, añadir nuevos menús, etc.

Debes tener en cuenta que es necesario un PROGRAMADOR AVR ISP externo como el USB AVR Programmer [http://www.pololu.com/catalog/product/1300] para poder programar el robot 3Pi. Lo ideal es adquirir el paquete completo formado por el robot, el programador con su cable paralelo de 6 pines y el cable usb para la conexión al PC.

 

 

 

Para realizar la programación el entorno utilizado es el AVR Studio 4, que no ha dado problemas, pero sí la instalación del programador. Para realizar los programas, lo ideal, es utilizar un proyecto ya creado, cambiarle el nombre, y hacer las modificaciones oportunas, así eliminamos problemas de librerías, etc.

Aquí tenéis la vista superior del 3Pi donde se encuentran los siguientes elementos:

 

 

 

Y en la vista inferior se pueden ver los siguientes elementos:

 

 

 

Para empezar a trabajar con el robot 3Pi, este viene con un programa pre-instalado de demostración y testeo de sensores, motores, leds y buzzer para ver su correcto funcionamiento.

Cuando se enciende por primera vez oirás un pitido y veras en pantalla “Pololu 3pi Robot” y luego aparece “Demo Program”, indicando que está en funcionamiento el mismo. Si oyes el beep pero no aparece nada en la LCD puedes ajustar el contraste de la LCD con el mini potenciómetro que está debajo de la placa y esto sucede porque el contraste de la pantalla LCD es muy bajo. Seguir el programa pulsando el botón B para proceder con el menú principal.

Pulsa A o C para avanzar o retroceder a través del menú y de nuevo B para salir.

Hay siete demos accesibles desde el menú:

  • Batería: Muestra el voltaje de las pilas en milivoltios, así, si marca 5000 (5.0 V) o más, es porque las baterías están a plena carga. Removiendo el jumper marcado como ADC6 separa la batería del pin analógico de medida produciendo que se muestre un valor muy bajo. Esto nos permite añadir nuevas funciones a nuestro robot, como por ejemplo instalar otro sensor analógico.
  • LEDs: Parpadeo de led verde y rojo que hay bajo la placa o los de usuario si los has puesto.
  • Trimmer: Muestra la posición del mini potenciómetro trimmer localizado en la parte inferior de la placa marcando un numero entre 0 y 1023. Al mostrar el valor parpadean los LEDS y toca una nota musical cuya frecuencia está en función a la lectura. Puedes hacer girar los micro potenciómetros con un pequeño destornillador de 2mm.
  • Sensores: Muestra las lecturas actuales de los sensores IR mediante un gráfico de barras. Barras grandes indican poca reflexión (negro). Coloca un objeto reflectivo como un dedo sobre uno de los sensores y veras la lectura gráfica correspondiente. Esta demo también muestra, al pulsar C que todos los sensores están activos. En iluminación interior, cerca de bombillas de incandescencia o halógenas los sensores pueden emitir lecturas erróneas debido a la emisión de infrarrojos. Quita el Jumper PC5 para desactivar el control de los emisores IR lo que servirá para que siempre estén activos.
  •  

Motores: Pulsando A o C hará que funcionen cada uno de los motores en su dirección. Si pulsas ambos botones, ambos motores funcionan simultáneamente. Los motores aumentan gradualmente la velocidad; si realizas nuevos programas estudia detenidamente el funcionamiento de aceleración. Pulsa A o C para invertir la dirección del motor correspondiente (la letra del botón se vuelve minúscula si el motor funciona en sentido contrario).

  • Música: Toca una melodía de J. S. Bach’s Fuga en D Menor en el buzzer, mientras muestra unas notas. Es para mostrar la habilidad de 3pi como músico.
  • Timer: Un simple reloj contador. Pulsa C para iniciar o parar el reloj y A para reset. El reloj puede seguir contando mientras exploras otras demos.

El código fuente del programa demo está incluido en las librerías de Pololu AVR C/C++ descritas en la sección 5. Después de descargar y desempaquetar las librerías el programa se encuentra en el directorio examples\3pi-demo-program.

El robot 3Pi viene con dos LEDs rojos y dos verdes adicionales. Se pueden conectar en tres lugares: uno al lado del botón de POWER para indicar cuando el robot 3Pi está encendido y dos puntos más controlables por el usuario en el frontal.

El uso de leds es opcional y el 3pi funciona igual sin ellos. Puedes personalizar tu 3pi con una combinación de verdes y rojos y usarlos para opciones luminosas. Lo mejor es conectar los dos rojos para funcionamiento de usuario y el verde para indicar que la alimentación está conectada (o al revés).

Añadir LEDs es fácil, pero ten en cuenta que los LEDs tienen polaridad, fíjate, el trozo más largo corresponde al + y el corto al - . Antes de soldar asegúrate de la función que van a realizar y sujeta bien el led y recorta el sobrante de las patas. El robot 3Pi también viene con cuatro juegos de tres jumpers en colores: azul, rojo, amarillo y negro. Son para personalizarlos si tienes más de un 3Pi con diferentes colores.

 

 

Para mejorar la estabilidad del robot puedes soldar un led en la parte inferior como muestra la siguiente imagen:

 

 

 

 

Comentarios

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