MANEJO DE UNA BRAZO ROBOTICO MEDIANTE PROGRAMACION Por: Jesús David Cardona, Diego Andrés Garzón & Juan Sebastián Loaiza*
RESUMEN El objetivo de un sistema operativo es servir de intermediario entre el usuario y la computadora gestionando ciertos recursos como los dispositivos de entrada y salida, los tratamientos de la información y el almacenamiento masivo. Para este trabajo se creo un programa que direcciona los movimientos de un montaje que simula el movimiento de las extremidades superiores, para ello se implementaron motores, valso y tuercas con el fin de crear la estructura a ser direccionada por el programa. Finalmente fue posible enviar señales por medio de programa que realizaran tres tipos de movimientos deseados por el investigador.
ABSTRACT The goal of an operating system is to serve as intermediary between the user and the computer managing certain resources such as input / output devices, the processing of information and mass storage. For this work he created a program that directs the movements of an assembly that simulates the movement of the upper extremities, for this engine were implemented, waltz and nuts to create the structure to be addressed by the program. Finally it was possible to send signals through programs that perform three types of movement desired by the researcher
INTRODUCCION Los programas o conjuntos de ellos, conforman un sistema operativo dentro del cual trabajan juntos para lograr ciertos objetivos. Dentro de las funciones de estos programas encontramos: *Universidad del Quindío. Facultad de ciencias básicas y tecnologías. 2011.
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La planificación de actividades mediante la asignación de tiempo de CPU
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Gestión de datos desde y hacia los periféricos mediante el control de entrada/salida
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Informa de las situaciones anómalas mediante el control de los errores y protección
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Facilita el uso por medio de la interfaz con el usuario
Así, la programación es el proceso de diseñar, escribir, probar, depurar y mantener el código fuente de programas computacionales escrito en un lenguaje de programación y requiere frecuentemente conocimientos en varias áreas distintas, además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializados y lógica formal. Por ello, el propósito de la programación es crear programas que exhiban un comportamiento deseado. Es de esta manera como este proceso se vale de algoritmos como secuencias no ambiguas, finitas y ordenadas de instrucciones que han de seguirse para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un lenguaje de programación concreto) uno o más algoritmos y un algoritmo puede expresarse de distintas maneras: en forma gráfica, como un diagrama de flujo, en forma de código como en pseudocódigo o un lenguaje de programación, en forma explicativa, etc. Finalmente, los programas suelen subdividirse en partes menores, llamadas módulos, de modo que la complejidad algorítmica de cada una de las partes sea menor que la del programa completo, lo cual ayuda al desarrollo del programa; esta es una práctica muy utilizada y se conoce como "refino progresivo".
La programación debe perseguir la obtención de programas de calidad y para ello establece una serie de factores que determinan la calidad de un programa como lo son: •
Corrección: Un programa es correcto si hace lo que debe hacer tal y como se estableció en las fases previas a su desarrollo. Para determinar si un programa hace lo que debe, es muy importante especificar claramente qué debe hacer el
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programa antes de desarrollarlo y, una vez acabado, compararlo con lo que realmente hace. •
Claridad: Es muy importante que el programa sea lo más claro y legible posible, para facilitar así su desarrollo y posterior mantenimiento. Al elaborar un programa se debe intentar que su estructura sea sencilla y coherente, así como cuidar el estilo en la edición; de esta forma se ve facilitado el trabajo del programador, tanto en la fase de creación como en las fases posteriores de corrección de errores, ampliaciones, modificaciones, etc. Algunos programadores llegan incluso a utilizar Arte ASCII para delimitar secciones de código, otros para impedir un análisis cómodo a otros programadores, recurren al uso de código ofuscado.
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Eficiencia: Se trata de que el programa, además de realizar aquello para lo que fue creado (es decir, que sea correcto), lo haga gestionando de la mejor forma posible los recursos que utiliza. Normalmente, al hablar de eficiencia de un programa, se suele hacer referencia al tiempo que tarda en realizar la tarea para la que ha sido creado y a la cantidad de memoria que necesita.
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Portabilidad: Un programa es portable cuando tiene la capacidad de poder ejecutarse en una plataforma, ya sea hardware o software, diferente a aquélla en la que se elaboró. La portabilidad es una característica muy deseable para un programa, ya que permite, por ejemplo, a un programa que se ha desarrollado para sistemas GNU/Linux ejecutarse también en la familia de sistemas operativos Windows.
MATERIAL Y METODOLOGIA Teniendo en cuenta los requerimientos del profesor y del programa,se busco un algoritmo q permitiera el desarrollo de la practica con el puerto paralelo y se trabajó con motores paso a paso. Implementamos funciones y arreglos como el reset encargado de q luego de haberse manejado el brazo y se halla movido a una posición diferente a la inicial, pone el brazo de nuevo en la posición inicial, el movimiento por medio del teclado Página 3
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con el código áscill el cual logra tres grados de libertad: el hombro derecha izquierda, el codo arriba y abajo,la mano abierta y cerrada, y el movimiento por medio de coordenadas, lo cual permite que las posiciones sean grabadas en una memoria para un posterior movimiento. De las salidas 2 y 3 del puerto salen dos números binarios que llegan de forma paralela a 3 decodificadores (Ref. 74138) encargados de multiplicar la secuencias; para que cualquiera de estas tres pastillas se encienda se necesita que una adicional las active, para lo cual recibe dos numero binarios adicionales que salen de las salidas 4 y 5 del puerto. Estas 3 pastillas tienen como objeto la llegada de la secuencia al motor de una forma ordenada con el fin de darle movimiento; a su vez, tienen salidas que van conectadas a un ULN2803, pastilla que amplifica la corriente y permite el mismo movimiento por medio de la aplicación de 12 voltios (tabla 1, anexos) Para los procedimientos anteriores se realizo un montaje compuesto por un motor inicial de base y una base de madera sobre la cual se ubicaron barras de balso simulando la estructura de un brazo. Esta estructura, fue articulada con el motor inicial que le confiere movimiento en propiedades de rotación, un motor secundario que simula los movimientos de flexión y extensión por parte del codo yun tercero que permite la apertura y cierre de pinzas (simulando las falanges). Adicional al motor, el cual permite el movimiento, se estableció un contrapeso que permitió el equilibrio entre brazoantebrazo y un mejor movimiento del codo. Finalmente se elaboro un diagrama de flujo que permitió la condensación del procedimiento necesario para la generación de movimiento en el brazo (Figura 1, anexos) RESULTADOS Mediante la implementación de la programación fue posible la obtención de un montaje que evidencia la utilidad de la algoritmia en el desarrollo de proyectos como el presente. Según lo anterior, fue posible la asignación de tres tipos de movimientos mediante los cuales se simulo el funcionamiento de un brazo común. Tales movimientos fueron, la Página 4
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rotación para el brazo, la flexión y extensión para el antebrazo dirigida por el codo y la apertura-cierre direccionada a las pinzas simuladoras de falanges (Imágenes, anexos)
BIBLIOGRAFIA •
http://untecs-programa.ucoz.es/_ld/0/1_JMARTEL_SEMANA_.pdf
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http://www.ctr.unican.es/asignaturas/fundamentos/cap1-2en1.pdf
ANEXOS
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Salidas Puerto 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1
2 Motor 1 0 1 0 1 0 A1 1 B1 0 C1 1 D1 0 1 0 1 0 1 0 1
Motores Motor 2 Motor 3
A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
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PASTILLA NEGADORA 7404
PASILLA DECODIFICADORA 74138
PASILLA DECODIFICADORA 74138 Pรกgina 8
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