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1. Hardware

andoniroldan edited this page Dec 11, 2024 · 58 revisions

Hardware

El diseño hardware final del robot es el siguiente:

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En nuestro proyecto se han usado unos componentes hardware específicos, los cuales se detallan a continuación :

Componentes

Componente Precio Aproximado (EUR) Fuente de Compra
Placa Arduino UNO 22 EUR Arduino uno Rev3
Controlador de motores L298N mejorado 4 EUR Tiendatec
Batería LiPo 7.4V 2000mah + cargador 12 EUR Aliexpress
Emisora FlySky Turnigy Evolution Mode 1 Pro (Actualmente solo se puede comprar de segunda mano. Otra opción es comprar el nuevo modelo Turnigy Evolution Mode 2 Pro) 74 EUR Hobbyking
Receptor Flysky (FS-iA6) 12 EUR Aliexpress
Cámara y transmisor FPV (Eachine TX06) 30 EUR Aliexpress
Gafas FPV (Eachine EV800) 70 EUR modeltronic
Antena omnidireccional macho Eachine K-Loverleaves 5.8G 5 EUR Banggood
(Micro) Bomba de agua 2 EUR Aliexpress
Manguera de agua 2 EUR Aliexpress
2 Motorreductores 2 EUR Aliexpress
Orugas y chasis personalizado (PLC) 25 EUR Thingiverse
Transistor BC547 0.2 EUR Electronperdido
Cables Dupont 1.65 EUR Aliexpress
Leds 1 EUR Aliexpress
Buzzer 1 EUR Aliexpress
Resistencias (56Ω) 0.3 EUR Aliexpress
Tornillos 3mm Diámetro * 30 (Consultar largura en la guía de montaje) 1.55 EUR Aliexpress
Tuercas 3mm Diámetro * 10 1 EUR Aliexpress
Arandelas 3mm * 10 1 EUR Aliexpress
Rodamientos * 2 1 EUR Aliexpress
Rollo de PLA (aprox) 28 EUR Aliexpress

Total Aproximado: 300 EUR

La elección de componentes puede variar según los requerimientos de cada usuario que se anime a imitar o mejorar el proyecto.

ALTERNATIVAS: Podría utilizarse una emisora más barata, eso sí, asegurándose de que sea compatible con el receptor. Nuestra emisora y receptor utlizan el protocolo Flysky AFHDS 2A (No confundir con AFHDS normal). Según la potencia de ambos componentes se conseguirá un rango de distancia u otro de operabilidad (normalmente son capaces de acercarse a rangos de 500 a 1000 metros, pero siempre estarán condicionadas por la distancia máxima del transmisor de vídeo, que suele ser menor). Hay que tener en cuenta que hemos usado un receptor que ya divide la señal en varios canales que pueden ser conectados directamente a pines analógicos PWM del arduino, pero podrían utilizarse receptores i-bus a la par que la librería IBusBM conectando el receptor a un puerto UART de hardware libre del arduino.

En cuanto al sistema FPV (Fist Person View), hemos optado por una cámara y transmisor dos en uno, que al ser pequeña y tener poca potencia (25mW) únicamente alcanza unos 50-100 metros. Con un transmisor más potente (normalmente cámara y transmisor por separado) se puden obtener distancias mucho mayores. En cuanto a las gafas, podrían utilizarse unas gafas con doble antena para una mejor experiencia y evitar pérdidas de imagen. Además, es recomendable ultizar una antena omnidireccional para cubrir los 360 grados.

Nosotros utilizamos un arduino UNO y un controlador de motores L298N (mejorado) pero podrían utilizarse placas similares a estas o copias más baratas. La batería que nosotros usamos tiene 7.4v y 2000mah de capacidad, que es suficiente para nuestro prototipo. Podrían utilizarse baterías mayores pero teniendo en cuenta que esto no produzca un aumento significativo del peso sin aumentar la tracción del vehículo.

En cuanto a la bomba de agua hemos optado por una bomba sencilla de 5v sin mucha fuerza para hacer una demostración, pero sería mejor utilizar una bomba más potente para hacer más efectivo la extinción de incendios e incluso sustituir el agua por otros productos más eficaces.

Lista de Componentes

  • Placa Arduino UNO: Controlador principal del robot (cerebro), encargado de recoger la información del receptor, procesarla y según un algoritmo comandar valores a los actuadores. Además se utiliza para distribuir la energía de la batería a diversos componentes.

  • Arduino-UNO-frontal
  • Controlador de motores: Sirve para comandar los motores según los valores recibidos del arduino. A él va conectada directamente la batería para un mejor rendimiento y se encarga de alimentar al arduino con su salida de 5 voltios.

Caution

Hay muchas versiones del mismo controlador. Hay que tener cuidado con las medidas al imprimir la base proporcionada en este repositorio, ya que puede no caber en los huecos de los tornillos.

  • controlador-motores-l298n-mejorado
  • Batería: Fuente de alimentación para todos los componentes eléctricos del robot, que debe cumplir con una potencia y duración mínima para cumplir nuestros requisitos de diseño.

  • 2 Motorreductores: Actuadores que mueven las orugas del robot y permiten el movimiento libre en el plano.

  • images
  • Chasis, base personalizada y orugas: Proporcionan soporte y sus piezas móviles y rodamientos permiten una buena transmisión de la potencia de los motores para que el robot sea capaz de superar diferentes tipos de terrenos.

    • Chasis y Orugas: enlace a Thingverse

      • Descargar el modelo 3D original desde Thingiverse.
      • Diseñar las piezas nuevas necesarias usando FreeCAD.
      • Sistema de sujeción adecuado para facilitar el montaje y mantenimiento.
    • Orugas
    • Todas las piezas a imprimir en este directorio: PIEZAS

Hardware para la Bomba de Agua

El sistema de la bomba de agua incluye los siguientes componentes:

  • Manguera de agua: Tubo flexible para transportar el agua.

  • Bomba de agua: Usada para bombear el agua desde el depósito hasta la boca de la manguera en el sistema de extinción de incendios.

Receptor Flysky

Para el control remoto, se utilizó un receptor FS-iA6 Flysky, compatible con la emisora Turnigy Evolution. Este receptor cuenta con 6 canales y antenas dobles para una mejor recepción.

  • Emisora Flysky: Permite manejar los movimientos del robot y controlar las funciones del sistema. La señal de radio de 2.4 GHz que será recogida por el receptor en el robot.

  • Mando Flysky
  • Receptor Flysky FS-iA6: Enlace al producto

  • Receptor Flysky

Sistema FPV

El sistema FPV (First Person View) del robot incluye una cámara, un transmisor y un conjunto de gafas para la visualización en tiempo real:

  • Cámara y transmisor FPV (Eachine TX06): La cámara capta la imagen en tiempo real desde el robot y se la manda al transmisor de vídeo, que se encarga de emitir una señal analógica de 5.8 GHz que será recibida en las gafas FPV.

    • Cámara FPV
  • Gafas FPV (Eachine EV800): Reciben la señal analógica enviada por el transmisor de video en su receptor integrado, la procesan, y permiten visualizar la imagen en su pantalla. LLevan la antena omnidireccional para una mejor recepción.

    • Gafas FPV

Fritzing

image

Puedes descargar el fritzing aqui:

fritzing

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