Fase 4. Planeamiento Del Proyecto.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

PROYECTO DE INGENIERIA I

FASE 4 PLANEAMIENTO DEL PROYECTO

PRESENTADO A: AUGUSTO CASTRO

ENTREGADO POR: RUTH ALEJANDRA GARCIA CODIGO: DEISY YANETH BUITRAGO CUFIÑO CODIGO: 1057598158 JEISSON CASTELLANOS NIETO CODIGO: 1088271728

GRUPO: 145

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD INGENIERIA INDUSTRIAL PROYECTO DE INGENIERIA 1 NOVIEMBRE DE 2018

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

PROYECTO 1. TRANSPORTE DE SUSTANCIAS RADIOACTIVAS MEDIANTE UN ROBOT SIGUIENDO UNA TRAYECTORIA SEÑALIZADA.

1. INTRODUCCION Un proyecto es la búsqueda de una solución tendiente a resolver necesidades o problemas del ser humano; por ello su formulación, su evaluación y las decisiones finales, se limitan a la medida y a las expectativas que la persona lo requiera. la solución del qué se quiere de un proyecto, debe contener un plan estratégico que evidencie cómo lograrlo y que permita que los resultados estén dentro de los límites de alcance, tiempo, presupuesto y según las normas deseadas por la persona que lo requiere. En este proyecto se realiza el diseño, la construcción y la programación de un ROBOT LEGO MINDSTORMS EV3 para que transporte una carga radioactiva de una zona aislada a otra en una planta nuclear, mediante una trayectoria señalizada por una línea negra sobre un fondo blanco, con el fin que no tenga contacto con ningún ser humano, logrando evitar así toda clase de riesgos. 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En una planta nuclear se requiere transportar un material altamente radiactivo de una zona aislada a otra. A pesar de que la sustancia está encapsulada existe el riesgo de que en el transporte se libere radiación, de manera que ningún ser humano puede entrar en contacto con ella en la zona de transporte, por lo que en la planta se ha demarcado la trayectoria que debe seguir la cápsula con una línea negra sobre un fondo blanco. La sustancia y su contenedor sólo pesan 60 gramos. El recurso disponible es un robot LEGO.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Cómo usar el robot LEGO MINDSTORM EV3 para transportar dentro de una planta nuclear una carga de 60 g de un material altamente radiactivo, siguiendo una trayectoria marcada en el piso?

3. Objetivo General 

Utilizar un robot LEGO MINDSTORM EV3 para transportar una carga de 60 g de un material altamente radiactivo dentro de una planta nuclear siguiendo una trayectoria marcada en el piso.

Objetivos Específicos 

Diseñar y construir un prototipo del robot LEGO MINDSTORM EV3 (Hardware) que permita transportar una carga de 60 g siguiendo una trayectoria marcada en el piso.



programar el robot LEGO EV3 (Software) para que siga una trayectoria marcada en el piso



Realizar la integración del hardware y del software para que el prototipo de robot LEGO MINDSTORM EV3 transporte de manera segura la carga de 60g a través del laberinto en el menor tiempo posible

JUSTIFICACIÓN Dado el planteamiento del problema nos enfrentamos a dos situaciones que se deben atender y solucionar mediante la utilización del robot LEGO MINDSTORM EV3. La necesidad de transporte del material. La primera justificación radica en atender la necesidad de transporte del material en forma segura desde una zona aislada a otra al interior de la planta nuclear.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

El carácter de peligroso del material por su radioactividad. Ya que el material tiene esta característica y no debe ser manipulado por seres humanos durante su recorrido de transporte nos lleva a recurrir a un modo automático de transporte de dicho material.

MARCO TEORICO

Las apps EV3 programmer y EV3 Robot commander están diseñadas específicamente para controlar los robots EV3. Con la App EV3 programmer puedes construir programas que hacen que tus robots respondan de diferentes formas, la App EV3 Commander te permite usar tu dispositivo inteligente como control remoto para dirigir tus robots, ambas apps usan la tecnología Bluetooth para conectar el brick EV3 a tu dispositivo inteligente. El robot instituto of América define un robot como un manipulador programable capaz de realizar diversas funciones diseñado para desplazar materiales, partes, herramientas o determinados artefactos mediante movimientos programados variables y cuyo objetivo es la realización de ciertas tareas. Nosotros proponemos definir un robot simplemente como un agente artificial activo, cuyo entorno es el mundo físico, nos ocuparemos principalmente de los robots autónomos, aquellos que toman decisiones propias tomando como guía la retroalimentación que les proporcionan sus respectivos sensores físicos. En tanto que los seres humanos realizan una gran variedad de tareas utilizando básicamente su cuerpo, los diseños de los robots varían considerablemente, dependiendo de la tarea a la que se les destine. Los robots autónomos se esfuerzan todavía por ser aceptados. Las razones de lo anterior son de tipo histórico, cultural y tecnológico. El manejo de los materiales es otro de los terrenos tradicionales para los robots, esta actividad considera el almacenamiento, transporte y entrega de materiales.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

METODOLOGIA Con la intensión de dar solución al problema de transporte del material radioactivo se plantea realizar el diseño y construcción un vehículo de carga robotizado tipo montacargas que no requiera de tripulación. Para garantizar el éxito de la actividad el vehículo además de tener la capacidad de carga debe garantizar a partir de programación de software el cumplimiento de las instrucciones necesarias para transportar con seguridad la carga, esta será contenida en un recipiente sellado, cuyo contenido será material radioactivo, de ahí la importancia de contemplar en el diseño del vehículo un sistema que permita asegurar el contenedor, para ello se debe tener en cuenta las dimensiones y peso de este , así mismo el vehículo será equipado con un Bloque robótico Lego EV3 que facilitara la programación de los movimientos del transporte, ya que este cuenta con una serie de sensores a continuación una breve descripción de cada uno de ellos : Sensor de color. Le permite al vehículo seguir una línea trazada en el piso (Esta tecnología es usada en la fábrica de Volkswagen para el transporte de piezas en vehículos no tripulados) Sensor Ultrasónico. Genera ondas de sonido de alta frecuencia y lee los retardos de sus ecos para detectar y medir la distancia de objetos. También puede enviar ondas de sonido individuales para trabajar como sonar o para escuchar una onda de sonido que desencadena el inicio de un programa. Sensor Giroscopio. Mide el movimiento y los cambios en la orientación de rotación del robot se pueden medir ángulos, crear robots en equilibrio dinámico y explorar la tecnología que sustenta una gran variedad de herramientas del mundo real como Segway ®, los sistemas de navegación, Smartphone y dispositivos de videojuego.

Sensor de Contacto, Es una herramienta simple pero excepcionalmente precisa que detecta cuando se pulsa o se suelta el botón frontal.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

PROTOTIPO DEL ROBOT REQUERIDO PARA LA EJECCIÓN DEL TRANSPORTE

PRESUPUESTO PRESUPUESTO Cantidad

Denominación

Precio Unitario

Total

1

Computador

$1.200.00

$1.200.00

1

Kit LEGO 45544 EV3

$3.500.000

$3.500.000

2

Pliegos de cartulina

$ 1.500

$ 3.500

1

Marcador negro

$4.500

$4.500

1

Cinta adhesiva

$2.500

$2.500

1

Cuerda

$1.000

$1.000

1

Cinta métrica

$2.000

$2.000

9

Copias

$200

$1.800

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

5

Batas

$25.000

$125.000

1

Libreta

$3.000

$3.000

1

Lapicero

$1.200

$1.200

5

Internet participantes

$ 10.000

$ 50.000

5

Transportes participantes

$30.000

$150.000

5

Alimentaciones

$ 14.000

$ 70.000

participantes TOTAL

PSEUDOCÓDIGO

$ 4.614.000

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

MES

E

E

E

E

SEMANA

FASES DEL PROYECTO

SEPTIEMBR OCTUBR NOVIEMBR DICIEMBR

ACTIVIDADES

PARTICIPANTE 1

2

3

4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

ENCARGADO

Hacer el planteamiento del problema Inicio

formular el problema

X X

Deisy Yanet Buitrago X

Deisy Yanet Buitrago

sistematización de la solución para el proyecto Elaborar el anteproyecto

X X

Ruth Alejandra Garcia X X X X

titulo del proyecto Planteamien to

Introducción del proyecto

Deisy Yanet Buitrago X

Ruth Alejandra Garcia

Objetivos del proyecto Metodología presupuesto Cronograma

Deisy Yanet Buitrago X

Ruth Alejandra Garcia X

Jeisson Castellanos X

Deisy Yanet Buitrago

Realizar los planos del Ejecución

Ruth, Deisy, Jeisson

Ruth Alejandra Garcia

prototipo que resuelve el problema

X X X X

Deisy Yanet Buitrago

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

programar el lenguaje EV3 que resuelve el problema

X X X

Jeisson Castellanos

Diseño detallado mejorado Cierre

de los subsistemas del

Ruth, Deisy, Jeisson

prototipo

x x

Elaborar el informe final

x x

CRONOGRAMA

Ruth, Deisy, Jeisson

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

Programación de Software En el diseño y programación secuencial de los movimientos requeridos para dar solución a el problema planteado (¿Cómo usar el robot LEGO MINDSTORM EV3 para transportar dentro de una planta nuclear una carga de 60 g de un material altamente radiactivo, siguiendo una trayectoria marcada en el piso?) se busca que el robot siga una ruta previamente marcada en el piso. El robot debe seguir esta ruta detectándola a través del sensor óptico (color) y en determinado lugar de entrega se pausa el avance del robot; la carga es recibida y se reinicia el avance del robot siguiendo la ruta establecida hasta llegar a su punto de origen. Es importante aclarar que la ruta establecida en una circulo, el robot se moviliza 180º hace la entrega y continua hasta completar 360º y llegar a su punto de origen.

Primer paso programar el sensor de color para que detecte la ruta con la opción intensidad de color, la cual es mucho más confiable que se utilizan colores blancos y negros.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

Segundo paso programar potencia velocidad y reacción secuencial del motor C según lo programado en el siguiente paso con el motor D y señal transmitida por el sensor de color.

Tercer paso programar potencia velocidad y reacción secuencial del motor D según lo programado en el siguiente paso con el motor C y señal transmitida por el sensor de color

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I

BIBLIOGRAFIA



Rodríguez, V. H. (2016). Módulo del curso Proyecto de Ingeniería 1. Cali: UNAD.



UNAD (2016) Fundamentos teóricos del curso Proyecto de Ingeniería 1 [OVA]..



The LEGO Group.2013. Guía del usario Lego Mindstorms EV3. (PDF). Recuperado de: http://localhost:58401/localizedMapping_B90BDB05-F70E4B0B-8CEA-031DCF197215/es/editor/ev3_user_guide.pdf



http://canaltic.com/rb/legoev3/3_proyectos_ev3.html



http://canaltic.com/rb/legoev3/proyecto_1_el_arrastre_de_cubos.html



Construye un robot ev3rstorm, Recuperado de: https://www.lego.com/eses/mindstorms/build-a-robot/ev3rstorm



Primeros pasos en tu pc/mac, Crea tu primer programa en tu pc/mac, Haz que tu robot se mueva, Haz que tu robot reaccione al contacto, Haz que tu robot maneje, Tomado de https://www.lego.com/es-es/mindstorms/learn-toprogram



Que es LEGO MINDSTORM EV3, funcionamiento, generalidades, componentes. Tomado de: The LEGO Group. (2013) Guía De Usuario Lego Mindstorms EV3 [PDF]. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/8204



Fuente: http://www.julio.sandria.org/robotica/lego-mindstorms/49-robotseguidor-de-linea-con-lego-mindstorms-nxt.html

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I



http://www.areatecnologia.com/informatica/pseudocodigo.html



User Guide LEGO MINDSTORMS EV3 10 All ES