El robot Busgosu

Busgosu es un robot basado en Arduino.

Se trata de un punto de partida tecnológico proporcionando el inicio en el mundo de la electrónica, robótica y programación. Cubre desde nivel básico hasta nivel avanzado: funcionamiento de microcontroladores, sensores, actuadores y comunicaciones son más fáciles de comprender con un robot programable que puede seguir líneas, resolver encrucijadas o salir de un laberinto.

Busgosu viene equipado con seis sensores ópticos, dos pulsadores, tres LED, un zumbador, dos motores, una batería con protección contra descarga y comunicaciones (I2C, ICSP y serie) que permiten ampliar mediante módulos las capacidades del robot.

Descripción de cada subsistema

Control

El sistema de control se basa en el microcontrolador Atmel ATMega32U4 de 8 bits y 16MHz, tiene 32 KB de memoria Flash (4KB los ocupa el Bootloader), 2,5 KB de memoria SRAM y 1 KB de memoria EEPROM. Cuenta con 5 Timers y conversor A/D de 10 bits. Conectividad USB 2.0, JTAG, I2C, SPI y puerto serie.

Sensores

El sistema sensorial viene implementado con 6 sensores IR (fototransistor) CNY70, conectados al microcontrolador a través de 6 entradas analógicas, pudiendo ser la lectura en este en modo analógico (o digital), en modo analógico la resolución es de 10 bits (valores comprendidos entre 0 y 1024). Cada sensor cuenta con un LED de color rojo que se enciende cuando detecta la línea.

LED

Cuenta con 3 LED programables (amarillo, azul y verde).
Para la comunicación serie con el ordenador dispone de 2 LED denominados RX y TX.
Cada fototransistor lleva un LED rojo que indica si está detectando el color negro, pero no es controlable por software.

Pulsadores

Dispone de 2 pulsadores PUL1 y PUL2, estas señales se pueden leer por sofware.
El interruptor de encendido tiene 2 posiciones, si en modo apagado se conecta al ordenador los sensores y el microcontrolador funcionarán, pero los motores no estarán conectados.

Altavoz

Cuenta con un buzzer para la generación de sonidos utilizando el método PWM.

USB y alimentación

Se comunica con el ordenador por puerto serie.
El regulador de tensión usado es de tipo lineal y proporciona al sistema 5V estables y 1A a partir de una alimentación externa de hasta 18V.
El sistema puede ser alimentado a través del USB (para programarlo y dar energía a la electrónica solamente) o a través de una batería de 7,4 V que alimenta la electrónica y los motores.

Batería

El robot cuenta con una batería LiPo de dos celdas (2S) 7,4 V y de 500mAh de capacidad. El cargador de la batería es externo y se proporciona junto al robot, por lo que hace falta desconectar la batería del robot para poder conectarlo al cargador.

Sistema de protección

Para proteger la batería, evitando que la tensión baje hasta el punto de no recuperación, Busgosu lleva implementado un sistema que corta la alimentación cuando la tensión de la batería es inferior a un valor predefinido.

Sistema motriz

El robot cuenta con dos motores, dos ruedas, dos drivers y una ballcaster. El moviento se basa en la tracción diferencial, realizando los giros por diferencia de velocidad entre los motores que lleva, los drivers se alimentan de la batería directamente.
Motores: Los dos motores de corriente continua, pueden ser alimentados entre 5 y 9 V, siendo sus valores nominales a 6V, en Busgosu van alimentados a la tensión de la batería: 7,2V.
Driver: Para gobernar los motores se utiliza el DRV8833.