Robot transportador unidireccional

Proyecto III Parcial

Robot transportador unidireccional

1st  Brandon Da´vila

DECEM ESPE

Quito, Ecuador badavila1@espe.edu.ec

2nd Fabricio Veintimilla

DECEM ESPE

Quito, Ecuador ffveintimilla1@espe.edu.ec

3rd Cristian Puebla

DECEM ESPE

Quito, Ecuador cjpuebla1@espe.edu.ec

1. RESUMEN

El internet de las cosas y los sistemas ciber f´ısicos constituyen  una  agrupacio´n  de  dispositivos  tales  como sensores,  procesadores  y  protocolos  de  comunicacio´n  que interactu´an   a   trave´s   de   una   red   privada   o   pu´blica, el  presente  proyecto  muestra  paso  a  paso  el  disen˜o  e implementacio´n   de   un   robot   transportador   controlado por pulseras MyO las cuales se funcionan con tecnolog´ıa bluetooth y env´ıan datos de posicio´n hacia una Raspberry Pi   4   de   manera   serial,   esta   u´ltima   se   comunica   con protocolos MQTT para controlar los actuadores en funcio´n de las posiciones que tomen las pulseras, a su vez, se expone el robot transportador comunicado con una base de datos conectada a node-red de ibm que a su vez proporcionara´ un control para el robot.

Palabras Clave: Internet, Myo, Raspberry Pi 4, SQLite, MQTT, robot, ESP8266, Bluethooth, MyO, node-red

1. ABSTRACT

The internet of things and cyber physical systems constitute a group of devices such as sensors, processors and communication protocols that interact through a private or public network, this project shows step by step the design and implementation of a transporter robot controller by MyO wristbands which work with bluetooth technology and send position data to a Raspberry Pi 4 serially, the latter communicates with MQTT protocols to control the actuators based on the positions taken by the wristbands, in turn, exposes the transporter robot communicated with a database connected to ibm’s node- red which in turn will provide a control for the robot.

Keywords: Internet, Myo, Raspberry Pi 4, SQLite, MQTT, robot, ESP8266, Bluethooth, MyO, node-red

1. OBJETIVOS

• Disen˜o    e    implementacio´n    de    robot    transportador unidireccional controlado con pulseras Myo mediante uso de sensores, actuadores y procesadores destinado a la industria 4.0 e internet de las cosas.
• Implementacio´n  y  comunicacio´n  de  robot  transportador con  base  de  datos  en  Mysql  y  pagina  web  a  trave´s  de protocolos MQTT.

1. INTRODUCCIO´ N

El concepto “ciber f´ısico” y palabras relacionadas como IoT u´ltimamente esta´n siendo un auge en la sociedad tecnolo´gica moderna,   la   cual   busca   la   implementacio´n   de   sistemas automatizados e interconectados; mediante una comunicacio´n dina´mica  entre  s´ı.  El  proyecto  presentado  en  este  informe busca llegar a poseer un relacionamiento con los conceptos mencionados, implementando una estructura ciber f´ısica a un mo´vil. El cual posee movimiento lineal, brazo meca´nico de 2 grados de libertad y comunicacio´n con un servidor local para su base de datos y muestreo.

1. MARCO TEO´ RICO

1. Sistema Ciberfisico

Un sistema ciberfisico integra capacidades como la computacion, almacenamiento y comunicacion asi mismo con capacidades de control de objetos del mundo fisico por medio de actuadores, estos estan conectados entre si y a su vez en una red digital. [1]

1. ¿Que´ es un sensor inalambrico?

Son  sensores  que  contienen  en  su  interior,  electro´nica  de medicio´n  y  un  transmisor  de  radio  el  cual  genera  una  sen˜al de radio que es interpretada por un receptor que convierte la sen˜al  inala´mbrica  en  una  salida  deseada,  como  una  corriente analo´gica,  USB  o  Ethernet,  para  compartir  datos  en  una  red informa´tica. Este trae consigo ventajas como seguridad, ya que se pueden ubicar en lugares de dificil acceso y mediante esto supervisar entornos peligrosos; reduccion de costos ya que evita usar cables de coneccion conductos etc;conveniencia ya que permiten controlar un numero de lugares diferentes a partir de una estacio´n. [2]

1. ¿Que´ es una red de sensores inalambricos?

Una red de sensores inalambricos esta formado por dispositivos autonomos ubicados en una determiada area que tiene como objetivo monitorizar parametros fisicos o ambientales  como  temperatura,  sonido,  vibraciones,  presio´n, movimiento etc.

Estos sensores trabajan en conjunto para recoger datos y enviarlos a una red central de almacenamiento. Las redes de sensores inala´mbricas permiten monitorizar cualquier entorno

por inaccesible y reco´ndito que parezca. Tal y como lo har´ıa una red de insectos,los nodos sensoriales se distribuyen en el terreno y trabajan de forma coordinada para monitorizar los para´metros elegidos. [3]

1. IoT y Protocolo MQTT

La Internet de las cosas se refiere a la tendencia continua de conectar varios objetos f´ısicos a Internet. Puede ser cualquier tipo de elemento, como objetos dome´sticos   comunes:   refrigeradores,   bombillas,   recursos comerciales,  como  etiquetas  de  env´ıo  y  equipos  me´dicos, hasta dispositivos porta´tiles, dispositivos inteligentes e incluso ciudades inteligentes que solo existen gracias al IoT.

El Internet de las Cosas permitira´ que podamos integrar objetos inteligentes de todo tipo y funci´on, redes de sensores, y recursos de la Internet actual con las personas con el fin de compartir informaci´on que sea ´util para aumentar nuestro conocimiento y tomar decisiones que mejoren nuestra calidad de vida en cualquier aspecto posible: social, ec´onomico, cultural, ambiental, etc.[4]

Dentro del IoT el protocolo de comunicacion MQTT ha alcanzado una popularidad significativa en el ambito Machine to Machine, por su sencillez y ligereza, se ha convertido en uno de los principales pilares del Internet de las Cosas.

A  diferencia  del  enfoque  de  comunicacio´n  adoptado  por la mayor´ıa de los protocolos de Internet, basados en el Paradigma Cliente-Servidor, el protocolo MQTT se basa en en un paradigma que permite la transmisio´n de mensajes para agrupaciones espec´ıficas de clientes de forma intermitente. Este paradigma, conocido como Publish-Subscriber, permite a los clientes interesados suscribirse a un topico de su intere´s en un servidor centralizado denominado MQTT Broker. Un broker  puede  contener  mu´ltiples  topicos,  donde  cada  uno de   ellos   permite   la   recepcio´n   de   mensajes   de   diferentes dispositivos de publicacio´n y los entrega a varios dispositivos que se suscriben a ese tema. [5]

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