Robot Recolector de Residuos

Robot Recolector de Residuos

(RRR)

Centro Educacional Conquistadores

Isabella Zúñiga

Isabela Piedrahita

Sergio Hernández

Mateo Almario

Contenido

Robot Recolector de Residuos        0

(RRR)        0

Centro Educacional Conquistadores        0

Introducción        2

Objetivos        3

General        3

Específicos        3

Marco teórico        4

Antecedentes        4

Insumos electrónicos a emplear        5

Metodología        8

Montaje        9

Emprendimiento        10

Conclusiones        11

Referencias        12

Introducción

Con el fin de introducir este proyecto es pertinente primero hablar de donde surgió la necesidad de desarrollarlo.

Es bien sabido que la situación ambiental en la ciudad de Medellín ha estado atravesando momentos críticos ya sea por la cultura que se ha creado, en lo que respecta a los residuos sólidos, o por la contaminación que generan los medios de transporte, entre otros. Debido a esta situación es más necesario buscar soluciones y llegar con ideas innovadoras para tratar este problema, justamente lo que nos ha llevado a este proyecto.

Para la feria de ciencia este año, nosotros proponemos realizar el montaje de un robot seguidor de línea que en adición recoja residuos sólidos y los almacene hasta llevarlos a un contenedor, este proyecto está pensado para mitigar la situación ecológica en ambientes controlados, tales como unidades residenciales y de ser necesario, podría ser implementado en lugares de mayor extensión a través de modelos más grandes, pero eso ya se sale de lo que busca este proyecto.

La idea para este robot surgió tras investigar bastante acerca de las distintas ideas que se podían realizar y decidimos trabajar sobre esta no solo por su practicidad sino también por el impacto que puede generar un proyecto como este en distintos espacios, a través del mismo vamos a generar distintas habilidades en programación y robótica, todo esto basándonos en distintas investigaciones e instrucciones para asegurar el éxito de este proyecto.

Objetivos

General

Llevar  a cabo un proyecto investigativo consistente en un vehículo robotizado seguidor de línea que posea la habilidad de recoger y almacenar residuos sólidos.

Específicos

1. Adquirir conocimientos básicos de electrónica, control y mecánica.
2. Identificar cual sería el sistema de movilidad más viable que le permita al robot desplazarse.
3. Construir el sistema de recolección de residuos sólidos que utilizara el robot.
4. Enfocar el uso del robot en el cuidado y preservación del medio ambiente al ser un medio para actuar contra la contaminación.
5. Realizar una aplicación correcta de los conocimientos adquiridos para obtener óptimos resultados en el funcionamiento del robot.

Marco teórico

Antecedentes

En el campo de la Robótica se entiende por Robots Móviles a aquellos robots que utilizan ruedas u orugas como sistema de locomoción. Existen otros tipos de robots: manipuladores, aéreos, con patas, serpentinos, humanoides, reconfigurables. Entre las aplicaciones de robots móviles se encuentra el transporte de carga en la industria, robots desactivadores de explosivos, exploración de terrenos no aptos para el hombre entre este último podemos destacar los robots Spirit y Oportunity desarrollados por la NASA. Otra aplicación destacable se encuentra en un sofisticado puerto de descarga en Inglaterra, en donde la carga proveniente de los barcos se transporta en robots móviles del tamaño de un autobús, siendo esta operación totalmente controlada. Si en el medio existen sistemas que reemplazan al hombre para el desarrollo de tareas repetitivas, recoger basuras no es la excepción…. Robot de Italia.

No es nuevo el hecho de que actualmente se están sufriendo problemas ambientales graves y es necesario hacer algo al respecto. Uno de los tantos problemas es el no depósito de los desechos en los lugares adecuados, generando diferentes problemas ya sea en las calles de la ciudad, colegios, etc… Como por ejemplo generando que en los alcantarillados se acumule la basura y no permita que el agua pueda tener una correcta trayectoria. Por esto y por más motivos, alrededor del mundo ya se están implementando soluciones a este problema. Un robot que recolecte o recoja los residuos es uno de estos.

En Europa se están desarrollando autómatas que por su cuenta limpian las calles y que, tras ser llamados, recogen la basura en la puerta de las casas.

 En el marco de la iniciativa "Tecnología para la sociedad de la información", de la Unión Europea, en el 2006 comenzó el proyecto Dustbot, en cuyo marco las universidades de Pisa y Lucerna, entre otras, desarrollaron innovadores robots capaces de limpiar las calles y recoger la basura.

Los modelos fueron llamados Dustclean y Dustcart y funcionan a partir de energía eléctrica. "El Dustcart, diseñado para recoger la basura, tiene una plataforma en base al Segway, un medio de transporte eléctrico unipersonal. El motor del Dustclean es un invento propio de nuestro proyecto", explicó a Deutsche Welle el profesor René Hüsler, de la Universidad de Lucerna, Suiza.

Se pretende que en el futuro estos robots funcionen además para registrar datos ambientales como la contaminación del aire. Se planea además que este invento funcione en las ciudades como punto de información sobre prestación de diversos servicios, transporte a distancias cortas o el pronóstico del tiempo.

El Dustcart será instalado en sitios a los que normalmente los recolectores de basura tradicionales no pueden acceder. "La ventaja de este modelo es que puede trabajar en calles muy estrechas o con grandes pendientes. También puede salvar escalones de hasta 10 centímetros, tanto hacia arriba como hacia abajo", detalló Hüsler.

Por otra parte, Estudiantes de tres universidades han logrado crear un prototipo de robot que es capaz de recoger cubos de basura de forma autónoma, sin ningún tipo de interacción humana.

El sistema consta de tres elementos principales: el robot en sí, un dron que vuela a cierta altura en el área donde están los cubos, para saber exactamente dónde están, y el camión de la basura que la compacta y recoge tanto al robot como al dron. el robot es autónomo y es capaz de detectar obstáculos como objetos tirados en la calle o personas que estén moviéndose por su zona de acción. Cuando el dron detecta las coordenadas exactas de los cubos, el robot carga con él y lo lleva hasta el camión.

Toda esta automatización está en pañales, pero muestra la idea general de por dónde van varias tecnologías: la robótica y los automóviles que se conducen solos.

Insumos electrónicos a emplear

• Sensores CNY70: l dispositivo CNY70 es un sensor óptico infrarrojo, de un rango de corto alcance (menos de 5 cm) que se utiliza para detectar colores de objetos y superficies. Su uso más común es para construir pequeños robots sigue líneas. Contiene un emisor de radiación infrarroja -fotodiodo- y un receptor -fototransistor-. El fotodiodo emite un haz de radiación infrarroja, el fototransistor recibe ese haz de luz cuando se refleja sobre alguna superficie u objeto.[pic 1]

• Resistencias: Las resistencias también llamados resistores, son los componentes que más se encuentran en todos los aparatos electrónicos. Como su nombre lo indica, las resistencias, presentan una oposición o resistencia al paso de la corriente, limitando la cantidad de ella que circula por un circuito. El valor de una resistencia, o sea cuanto se opone al paso de la corriente, se expresa en una unidad llamada Ohmio y este se indica por unas bandas decolores alrededor del cuerpo de la resistencia. Este método de identificación se llama código de colores. [pic 2]

• Transistores 2N2222A: Es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general. Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio Watt). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.  [pic 3]

Los transistores tienen 3 terminales llamados emisor (E), base (B) y colector (C),las cuales tienen una determinada configuración dependiendo del transistor, para utilizarlo como suiche electrónico se energiza la base lo cual permite el paso de corriente entre el emisor y el colector.

• Batería de 9 voltios: Una pila eléctrica o batería eléctrica es el formato industrializado y comercial de la celda galvánica o voltaica. Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo.[pic 4]

• Protoboard: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo. También cuentan con 2 rieles a los lados, los cuales se usaran como las líneas positivas y negativas de nuestro circuito.[pic 5]

• Motor de corriente continua: Es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen movimiento rotatorio, sino que con algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales. [pic 6]

Metodología

Para la construcción del proyecto, se dividirá la explicación de la elaboración en dos fases. La primera será sobre la construcción del circuito seguidor de línea. La segunda, los pasos para la construcción de la estructura del carro y el mecanismo para la recolección de residuos sólidos.

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