Sistema robótico con la plataforma Raspberry Pi

Muñoz Mateos, Raquel (2016). Sistema robótico con la plataforma Raspberry Pi. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Sistema robótico con la plataforma Raspberry Pi
Author/s:
  • Muñoz Mateos, Raquel
Contributor/s:
  • Jiménez Martínez, Francisco Javier
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: 12 July 2016
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Con este proyecto se ha creado un vehículo robótico de exploración de entornos terrestres, principalmente de interiores. Este robot será capaz de captar información sobre el ambiente gracias a distintos transductores de que dispone y enviarla a un ordenador a través de wifi. Los transductores que conforman el robot son un acelerómetro, un transductor de temperatura y humedad, dos encoders, uno en cada eje lateral y tres ultrasónicos, uno de ellos incorpora además un sensor de luminosidad. Desde el ordenador además de las mediciones realizadas por los transductores, podrán visualizarse, simultáneamente las imágenes captadas por una cámara ubicada en la parte delantera del robot, siendo visualizados en una interfaz gráfica ejecutada en dicho ordenador. Desde la misma interfaz, se manejarán los actuadores (motores, servos y un buzzer de aviso) del robot. Este podrá ser manejado en dos modos: • Funcionamiento manual: Desde el ordenador que recibe los datos y mediante una interfaz de flechas y botones, se podrán dirigir los distintos componentes del robot. • Funcionamiento automático: Será el propio robot el que de manera autónoma, y gracias a los datos recibidos de los transductores evite obstáculos, pueda, mediante algoritmos, generar una ruta de recorrido por el entorno, y maneje sus propios componentes. Además el robot debe ser capaz de dibujar un plano, en dos dimensiones, de la superficie recorrida hasta el momento. La placa principal que maneja todo el robot, será la Raspberry Pi 3 y los sistemas operativos a emplear en dicha placa serán dos: • Raspbian, sistema operativo oficial para dicha placa • Un sistema embebido creado para el propio robot y para esa Raspberry Pi en concreto, que será desarrollado utilizando la herramienta Buildroot. En cuanto a los lenguajes de programación que se ha decidido emplear en el proyecto son Python y Java. Python para todo lo relacionado con los módulos de la Raspberry, los transductores, los actuadores, así como la cámara, una pantalla LCD y otros componentes del robot, mientras que Java se ha usado para desarrollar el cliente ejecutado en el ordenador mediante una interfaz gráfica generada con el programa Netbeans. Todo los comandos intercambiados entre ordenador y Raspberry Pi, siguen un protocolo de comunicación definido específicamente para este proyecto y quedarán registrados en un fichero almacenado en la Raspberry Pi que permita hacer un seguimiento del funcionamiento del mismo, para poder analizarlo en caso de fallo. ABSTRACT. With this project a robotic vehicle, to explore land enviroments, has been developed. This robot is able to capture information about the environment thanks to a different transducers that it has. This information is sent to a computer through a wifi connection The transducers that the robot contains are an accelerometer, a temperature and humidity transducer, two encoders, one on each side of the robot, and three ultrasonic sensors, one of them also incorporates a light sensor. From the computer in addition to the measurements made by the transducers, can be displayed simultaneously images captured by a camera on the front of the robot, being displayed in a graphical interface that runs on that computer. From the same interface, actuators (engines, servos and warning buzzer) of the robot are handled. The robot vehicle can be handled in two ways: • Manual operation: From the computer that receives data and through the graphic interface with arrows and buttons can direct the different components of the robot. • Automatic operation: The robot, autonomously and thanks to the data received from the transducers, is able to avoid obstacles, with different algorithms, it will be able to generate travel routes and it will be able to control its own components. In addition, the robot must be able to draw a two-dimensional map of the surface covered so far. The main board that handles the robot, will be the Raspberry Pi 3 and the Operating System will be two: • Raspbian , official operating system for this board • An embedded systems created for the robot and for Raspberry Pi that will be developed using the tool Buildroot. About programming languages that it has decided to use in the project are Python and Java. Python for everything related with the modules of the Raspberry, transducers, actuators, the camera, a LCD screen and other components of the robot, while Java has been used to develop the client running on the computer through a graphic interface generated with the Netbeans program. All commands exchanged between computer and Raspberry Pi, follow a communication protocol specifically defined for this project, and they were recorded on a file stored in the Raspberry Pi. That allows to record the operation and to analyze it in case of failure.

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Item ID: 43913
DC Identifier: http://oa.upm.es/43913/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:43913
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 18 Nov 2016 07:59
Last Modified: 18 Nov 2016 07:59
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