CUBE: EL GUSANO ROBOT (V.2.0)
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Introducción

Este es el trabajo que realizó el autor como proyecto fin de carrera, en la ETSI de Telecomunicación de la UPM. Las dos preguntas fundamentales que motivaron su realización fueron las siguientes:

En este proyecto se ha realizado lo siguiente:

Además, el prototipo tenía que ser sencillo, barato, de fácil construcción y extensible.

Autores


Licencia

Este proyecto tiene una licencia GPL. Todo el software, documentación, hardware y estructuras mecánicas se puede copiar, modificar y distribuir siempre y cuando se mantenga esta nota.

Mecánica

El gusano está basado en módulos iguales, que se interconectan para formar un gusano de cualquier logitud. CUBE 2.0 tiene sólo 4 módulos. Cada módulo tiene un servo del tipo Futaba 3003, con un doble eje.

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Electrónica

Para el control del robot se ha utilizado la red de microcontroladores desarrollada por Andrés Prieto-Moreno, basada en las tarjetas CT6811 y BT6811. Como CUBE-2.0 sólo tiene 4 servos, sólo es necesario utilizar una CT6811 y una BT6811, sin embargo es muy facilmente ampliable a un número mayor: sólo hay que añadir más tarjetas BT6811 a la red.

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Control I

El posicionamiento de los servos lo hace la tarjeta BT6811 (Nodo esclavo) que se conecta a la CT6811 (Nodo maestro) a través del SPI. En este nodo se ejecuta un servidor que recibe comandos por el puerto serie y los re-envía por el SPI para posicionar los servos.

Mediante el programa cube-fisico, se pueden posicionar los diferentes servos, a través de una interfaz gráfica sencilla, y es posible generar secuencias de movimiento manuales.

A este nivel de control, los servos se mueven desde aplicaciones del PC, pero no se soluciona el problema de la coordinación. La geneación manual de secuencias es un proceso lento y complejo. La principal utilidad del programa cube-físico es la de reproducir secuencias (bien generadas manual o automáticamente) y la de mover los servos individualmente para corregir fallos mecánicos y comprobar si los servos funcionan correctamente.

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Control II

En este nivel de control se resuelve el problema de la coordinación de las articulaciones. Para ello se utiliza un gusano virtual, sobre el que se aplica el modelo de movimiento basado en la propagación de ondas sinusoidales.

Mediante el programa cube-virtual se generan las secuencias de movimiento, a partir de los parámetros de la onda sinusoidal que queremos que recorra el gusano. Las secuencias se almacenan en un fichero para luego ser reproducidas usando el programa cube-fisico.

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Historia

La primera versión del gusano, CUBE 1.0, estaba realizada con piezas de madera y la estructura, aunque se parece bastante a la final, no era modular. Sólo tenía 4 servos y no era ampliable. Para la electrónica sólo se usaba la Tarjeta CT6811, por lo que tampoco era ampliable.


En la foto de la derecha están los dos gusano, CUBE 1.0 y CUBE 2.0.

La segunda versión, CUBE 2.0, es la que se describe en esta página. El proyecto se terminó en abril del 2001.

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Documentación y Vídeo

En este vídeo, grabado en el Club de Robótica Mecatrónica de la UAM, se puede ver una secuencia de movimiento de CUBE 2.0.

La memoria del proyecto se ha fragmentado en 4 ficheros, disponibles en la sección de Download, para que sea más fácil su descarga. El proyecto se terminó en Abril del 2001, pero la fecha que aparece en la portada es la de Feb del 2003 (Fecha en la que se ha publicado en esta web)

Para la escritura del proyecto se ha empleado Lyx (1.1), y las figuras se han realizado con XFIG, bajo el sistema operativo GNU/LINUX.


Download

SOFTWARE
futA.asm (12KB) Programa servidor para la tarjeta BT6811. Fuentes
futA.s19 (693 Bytes) Programa servidor para la tarjeta BT6811. Ejecutable
maestro_ram.asm (3KB) Programa para cargar en la CT6811. Fuentes
maestro_ram.s19 (236Bytes) Programa para cargar en la CT6811. Ejecutable
cube_fisico-2.0.1.tgz (22KB) Programa cube-fisico para reproducir secuencias y mover los servos. Ejecutable
cube_fisico-src-2.0.1.tgz (29KB) Programa cube-fisico. Fuentes
cube_virtual-1.4.1.tgz (30KB) Programa cube-virtual para generar secuencias de movimiento. Ejecutable
cube_virtual-src-1.4.1.tgz (40KB) Programa cube-virtual. Fuentes


PLANOS
estrucutra-cube.pdf (7KB) Estrucutra general del gusano
base_bt6811.pdf (7KB) Pieza base para la BT6811
base_futaba.pdf (4KB) Pieza base del futaba, unida al servo con velcro. (Opcional)
base_cabeza.pdf (6KB) Pieza base de la cabeza
base_cola.pdf (7KB) Pieza base de la cola
piezaA.pdf (7KB) Pieza de tipo A
piezaB.pdf (7KB) Pieza de tipo B
piezaC.pdf (6KB) Pieza de tipo C
planos-cube-2-0-src.tgz (7KB) Fuentes de todos los planos anteriores, para XFIG


DOCUMENTACIÓN
cube_1.pdf (555 KB) Capítulo 1: Encuadre e introducción
cube_2.pdf (500 KB) Parte I: Teoría de gusanos (Capítulos del 2 al 6)
cube_3.pdf (1 MB) Parte II: Implementación. Mecánica, electrónica y software (Capítulos del 7 al 11)
cube_4.pdf (614KB) Apéndices, fotos, bibliografía y listados



Noticias


Creditos


IEA ROBOTICS
Página creada por Juan González