Treballs premiats

¿Es posible aplicar sistemas de traslado automatizado al ámbito doméstico?

¿Es posible aplicar sistemas de traslado automatizado al ámbito doméstico?

Detall

Àmbit temàtic: ENGINYERIA I ARQUITECTURA
Edició: Premiats 2017

Centre: Institut Jaume Vicens Vives, Girona
Autor/s autora/es: Mireia Planas Lisbona
Nivell educatiu: Segon de batxillerat
Tutors/es: Jordi Xargay Rigall


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Objectius

El objetivo principal del proyecto es diseñar un robot dotado mecánicamente para que sea capaz de subir las escaleras de un hogar convencional pudiendo realizar así traslados a pequeña escala a través de todo el domicilio. Esto conlleva una serie de retos que me llevan a plantearme los siguientes objetivos:
– Elaborar un diseño y un programa que permita al robot moverse con autonomía para llegar a distintos puntos de la casa.
– Dotar al robot de una cavidad de almacenaje para el transporte de pequeños objetos.
– Crear un programa específico para cada transporte a realizar y también un programa genérico seguidor de líneas para que se adapte a entornos no predeterminados.
– Diseñar una aplicación para teléfonos móviles que permita controlar el robot indicando el circuito (preprogramado) a realizar o bien controlar el robot de forma teledirigida.
– Evaluar los costes del prototipo con el objetivo de valorar la viabilidad de su producción.

Metodologia

La primera tarea ha sido buscar y experimentar con diferentes tipos de soluciones que me permitieran conseguir los objetivos propuestos. Una vez elegida la más viable, he investigado los recursos informáticos y materiales más adecuados a mi proyecto y nivel. He elegido desarrollar el prototipo a partir de piezas elaboradas con el programa ‘Tinkercad’ e impresas con impresora 3D. En cuanto al hardware electrónico, he usado la placa base Arduino Genuino UNO a la que he acoplado los componentes electrónicos necesarios para cumplir las funciones requeridas. El software usado es el propio de Arduino. Además, he desarrollado una aplicación para móviles a través del programa en línea ‘Appinventor’.
Ya centrada en el proyecto, he empezado con el diseño y construcción de una primera versión del robot de la cual se pudiera evaluar el funcionamiento y aplicar los cambios necesarios. Tras verificar el funcionamiento del mecanismo de subida y la movilidad del prototipo, he elaborado al completo la programación de las funciones del robot.
Por último, he creado la aplicación para controlar el robot desde el terminal móvil.

Conclusions

Esta monografía estaba dedicada a implementar un sistema de traslado automatizado dentro de un hogar. Esto conllevaba el reto de superar unas escaleras y ha sido conseguido gracias a un mecanismo basado en un motor y un sistema de engranajes que elevan el robot a través de las varillas de apoyo.
Además de subir escaleras, el diseño del robot ha permitido su movimiento autónomo dentro de un mismo piso. También se ha logrado un control del robot por parte del usuario a través de la aplicación especialmente diseñada.
El modo seguidor de líneas permite al robot seguir cualquier circuito que presente una línea negra sobre un fondo blanco.
En los circuitos programados el robot ejecuta primeramente movimientos preprogramados y, posteriormente, se aproxima al objetivo logrando una posición concreta gracias a los sensores de luz y distancia.
Se ha conseguido implementar la comunicación vía Bluetooth entre el teléfono y el prototipo de forma satisfactoria consiguiendo así enviar, recibir, interpretar y ejecutar las órdenes en todo momento.
Un prototipo como el construido demuestra la posibilidad de aplicación del traslado automatizado en el ámbito doméstico. Un producto desarrollado a partir de esta base, puede llegar a ser muy útil en la vida cotidiana, por ejemplo, facilitando la vida de personas con movilidad reducida o permitiendo a aspiradoras automáticas recorrer todo el hogar.