Politcnica de Madrid Trabajo de proyectos 2011 2012

Politécnica de Madrid Trabajo de proyectos 2011 -2012 Tercera Presentación: (22 de Mayo 2012)

Politécnica de Madrid EDP, presupuesto y componentes: • EDP y Gantt • Software • Licencias y equipos • Componentes (material de la compra) • Cosysmo

Politécnica de Madrid Estructura de Descomposición del Proyecto ( EDP )

Politécnica de Madrid Objetivo: • Crear una estructura tipo árbol exhaustiva y jerárquica de los componentes que forman un entregable del proyecto. • El árbol se descompone en Paquetes de Trabajo

Politécnica de Madrid Entregables Esperados: Características del proyecto elegido Misión Casos de Uso Escenarios, Requisitos Arquitectura Funcional Arquitectura Física Diseño de software Diseño electrónico Planos y esquemas Documentación técnica de los componentes Documentación técnica del ensamblado Documentación y Registros de Pruebas

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP:

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 1. Dirección de Proyectos 1. 1 Planificar Proyecto 1. 2 Control de Proyecto 1. 3 Reuniones

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP:

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 3. 2 Sistema de Tracción 3. 2. 1 Motor 3. 2. 1. 1 Adquirir Motor 3. 2. 2 Oruga 3. 2. 2. 1 Adquirir Oruga

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 3. 3 Sistema Energético 3. 3. 1 Batería 3. 3. 1. 1 Adquirir Batería

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 3. 4 Sistema de Comunicación 3. 4. 3 Sistema de Audio 3. 4. 4 Sistema de Visión 3. 4. 1 Antena 3. 4. 3. 1 Altavoz 3. 4. 4. 1 Cámara 3. 4. 1. 1 Adquirir Antena 3. 4. 3. 1. 1 Adquirir Altavoz 3. 4. 4. 1. 1 Adquirir Cámara 3. 4. 2 Módulo Wireless 3. 4. 3. 2 Microfono 3. 4. 4. 2 Servidor de Video 3. 4. 2. 1 Adquirir Módulo Wireless 3. 4. 3. 2. 1 Adquirir Micrófono Video 3. 4. 4. 2. 1 Adquirir Servidor 3. 4. 4. 3 Leds 3. 4. 4. 3. 1 Adquirir Leds

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 3. 5 Sistema de Control 3. 5. 1 CPU 3. 5. 1. 1 Adquirir CPU 3. 5. 2 Módulo USB 3. 5. 2. 1 Adquirir Módulo USB 3. 5. 3 Software 3. 5. 3. 1 Adquirir Software

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 3. 6 Sistema de Posicionamiento 3. 6. 1 Acelerómetro 3. 6. 1. 1 Adquirir Acelerómetro 3. 6. 2 Giróscopo 3. 6. 2. 1 Adquirir Giróscopo 3. 6. 3 Encoder 3. 6. 3. 1 Adquirir Encoder

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 4. Ensamblado 4. 1 Ensamblado de componentes

Politécnica de Madrid Árbol de la EDP: 5. Pruebas y Puesta en Servicio 5. 1 Pruebas Preliminares 5. 2 Puesta en Marcha 5. 3 Puesta en Operación 5. 4 Recepción

Politécnica de Madrid Diccionario de la EDP: • Surge una vez descompuesta la EDP • Los niveles altos de la EDP suelen reflejar los entregables relacionados con el proyecto o el ciclo de vida de este. • Se define entregable como un resultado o elemento que puede ser medido, tangible o comprobable y que debe ser producido para completar el proyecto o parte de este.

Politécnica de Madrid Diccionario de la EDP: Identificación del paquete de trabajo PT 3 Nombre Gestión de Compra Descripción Búsqueda y adquisición de todos los elementos especificados en el PT 2. Responsable Ingeniero Jefe de Compras Entregable asociado Documentación técnica de los componentes. Paquetes de trabajo predecesores PT 2 Recursos Ingenieros de Automática y Electrónica Almacén

Politécnica de Madrid Diagrama de Gantt:

Politécnica de Madrid Licencias y equipos

Politécnica de Madrid Objetivo: • Considerar todas licencias software que necesita el proyecto • Considerar todos los equipos que necesita el proyecto Consideraciones: • Nosotros hacemos parte de los equipos y para esto tenemos un laboratorio y tambien licencias software compartidas.

Politécnica de Madrid Licencias: • Matlab Equipos: • Pc (win 7 OEM y linux) • Multisim • Generatores de funciones • Autocad • Osciloscope • Solidworks • Multimetro • Orcad • Office • Cavi y materiales mecanicos

Politécnica de Madrid Software

Politécnica de Madrid Objetivo: • Considerar como debe ser el software del robot • Considerar la interfaces gráficas • Considerar el algoritmo utilizado

Politécnica de Madrid Software: • Para el robot: moose + linux • Para los controladores win 7 • Apariencia gráficas simple e intuitiva, controla por telecomando y pc • Algoritmo kalman filter y estimación de posiciones y orientaciones

Politécnica de Madrid Material de la compra

Politécnica de Madrid Cómo: • Se estudian las funcionalidades y arquitectura física y se busca la instrumentación para implementarlas. • Se estudian las interfaces para comprobar la conexión. • Se hace una estimación de potencia para encontrar la batería idónea.

Politécnica de Madrid Objetivo: • Obtener toda la instrumentación necesaria para cumplir con las funciones del robot. Criterios: • Minimizar el costo y maximizar la realidad de las características para obtener un robot que pueda realizar todas las funciones para las que se ha diseñado • Baja complejidad externa y gran complejidad interna • Sistema modular y extensible

Politécnica de Madrid Sistema de control Carateristicas de PC 104: • • • Sistema embebido de tiempo real, barato y el más utilizato en robótica Características industriales: Alta afidabilita, soportar vibraciones, rango de temperatura muy grande Modular->extensible Robusto Pequeño MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

Politécnica de Madrid Carateristicas : • • Sistema de tracciòn Sistema descentralizado retroacción de Posi. Vel. Inten Motores bruschless: maximo par siempre, pocas vibraciones. Modular->extensible Muy disponible Motor Robbe Driver Robbe Maestro servo USB Muy barato Robusto Pequeno Alta f [Hz] MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

Politécnica de Madrid

Politécnica de Madrid Sistema de comunicacion Carateristicas : • • • Muy potente (1 w de potencia efectiva) Muy barato Modulares Antenna Modulo Wi-fi Robusto Pequeno Simple USB/ Ethernet Pc 104 MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

Politécnica de Madrid Sistema de comunicación audio-vídeo Caraterísticas : • • Muy barato Robusto Pequeño Simple USB Altavoz USB Pc 104 Maestro servo USB PWM PIC Transistor Fotoresistencia LED USB/Ethernet/Wi. Fi Camara + microfono 30 W 360° MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

Politécnica de Madrid Sistema de posicionamiento Caraterísticas : • • Tecnologia MEMS (Micro. Eletro. Mecanical. System) Fiable y características industriales Error pequeño Usb y Rs 232 GPS integrado Robusto Pequeño Simple IMU-> Accelerometro 3 D; Magnetometro 3 D; Giroscopio 3 D : (inclinómetro x 3) MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

Politécnica de Madrid Caraterísticas : • • • Sistema estructural Fiable y características industriales Modular->extensibles Rígido y ligero Robusto Pequeño Simple Misumi tienes todo de mecanica, plasticos, es el riferimento para mucha industrias MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

Politécnica de Madrid Estimacion de potencia Carateristicas : • 5 h De mission. Strumentacion Consumo [w] Profil 1[1] Profil 2[1] TOT [w] Motore 500 0, 6 0, 3 300 150 Servo Mastro 1 0, 6 0, 3 Web cam 5 0 1 0 5 Speaker 5 0 1 0 5 Led 30 0, 5 1 15 30 IMU 1 1 1 Pic bat 1 1 1 PC 104 8 1 1 8 8 Tiempo[h] 5 Tot [w] 325, 6 200, 3 TOT[wh] 1628 1001, 5 MODULARES ESTENSIBLES BARATO SIMPLE PEQUENO

Politécnica de Madrid Tecnologia de bacterias Energia/ peso [wh/kg] Energia/ volumen [wh/l] Potencia / Descarga peso mensiles a [w/kg] 21°C Recarga Ciclios nominales Vida Efecto memoria Controllo d carga e descarga Tecnologia Codigo Tensiones nominal [V] Litio Polimeri Li-Poly 3, 7 >180 3000 4% 3 C >1000 <5 anni no si Litio Ioni Li-ion 3, 6 170 270 1800 5% 0, 9 C 1200 <5 anni no si Litio Ferro Fosfato Li. Fe. Po 4 3, 3 110 220 3000 5% 1 C >3000 >10 anni no si Piombo acido PIOMBO 2, 4 40 75 180 5% 2 C 800 >10 anni no no Nichel Cadmio Ni-Cd 1, 25 80 150 >20% 0, 9 C 2000 >15 anni si no Nichel Metallo Hydride Ni-MH 1, 25 120 140 1000 >30% 0, 3 C 1000 >15 anni si no Nichel Zinco Ni-Zn 1, 65 100 280 900 Nc 0, 5 C 1000 >10 anni si no Ricaricabile alcalina manganese RAM 1, 65 160 1000 <0, 3% 0, 05 C 100 >10 anni si no MODULARES ESTENSIBLES BARATO SIMPLE PEQUENO

Politécnica de Madrid Ahn L [mm] H [mm] P [mm] Vn [V] [A*h] Búsqueda de las baterías Nome Sito t. nogia wh /L Assente kayobattery Li-po 5, 2 32 136 3, 7 2, 45 402 Assente kayobattery Li-po 7, 2 46 127 3, 7 5 442 Assente kayobattery Li-po 6, 7 40 86, 5 3, 7 2, 58 412 Assente kayobattery Li-po 9, 2 51 117 3, 7 5, 3 359 Assente kayobattery Li-po 6, 2 71 152 3, 7 7, 5 416 Assente kayobattery Li-po 17, 5 26, 5 48, 5 9 0, 55 220 aa 86 a Saftbattery Li-ion 145 62 55 11 5, 3 121 ba 684 a Saftbattery Li-ion 67, 4 37, 1 89 7, 5 6, 8 229 ba 685 a Saftbattery Li-ion 259 79 73 15 13, 4 135 mp 144350 Saftbattery Li-ion 43, 9 54, 5 14, 9 3, 8 2, 6 273 mp 174565 Saftbattery Li-ion 45 70 19, 7 3, 8 4, 8 290 mp 176065 Saftbattery Li-ion 60, 5 20, 3 70 3, 8 6, 8 297 recing pak Italymodel Li-Po 137 20 46 7, 4 4 235 Enix rs li-ion 70 60 20 3, 8 6, 8 304 Varta rs li-ion 70 38 19, 5 3, 7 4, 4 314 Varta rs Li-po 64, 7 36, 8 11, 6 3, 7 2, 26 303 V 500 ht Varta Ni-mh 6, 5 24, 2 34, 1 1, 2 0, 51 114 LPP 454261 8 TH Varta Li-po 4, 6 61 42 3, 7 1, 59 499 Lip 6476 varta Li-po 10, 5 48, 7 33, 9 3, 7 2, 03 433 Pf 7443150 xp hobbyking Li-ion 175 48 39 19 4, 35 246 Kokam-XE 1 o Hobbyking Li-po 195 50 22, 2 3, 7 8 260 Kokam 40 ah Lipobattery Li-po 217 220 9 3, 7 40 344 Kokam 16 ah KOKAM Li-po 206 106 7, 5 3, 7 16 361 Control de tension con Pic Interfaces USB 75 Ah*22, 2(6 cell)=1665 Wh L: 262 mm; W: 257; T: 70, 2 mm

Politécnica de Madrid Estimación perfecta en el tiempo Residuo di capacità dopo "n" cicli CUT OFF Descarga Recarga D. O. D. [V] Ciclos Capacità relativa % 2, 7 4, 2 105% 1000 80% 3 4, 2 100% 1500 80% 3, 35 4, 14 80% 2500 94% 3, 98 4, 14 20% 3000 97% 325, 6 w/1665 whn= 0, 195 C 1665+5% = 1748 wh RISULTATO Profilo 1 1748 wh/325, 6 w = 5, 4 ore Profilo 2 1748 wh/200, 3 w = 8, 7 ore

Politécnica de Madrid Alimentación Interfaces y coste Instrumentacion Motor Driver Servo Maestro Web cam Speaker Pic bat Xsense Led PC 104 Battery Interfacce Alimentacion[V] N° USB RS 232 Abinado 6 5, 5 -24 5 V/USB 1 1 1 5 V /USB 1 1 5 V/USB 1 1 5. . 30 1 1 1 5. . 30 1 Transistor 5. . 25 1 6 2 22, 2 V/75 Ah 1 nc nc PWM 1 1 12 0 1 0 nc Tot Instrumentacion Estructura Ensamblaje Programacion y Coste [£] [£] licencias [£] total[£] 3978, 68 800 300 1500 6578, 68 Coste[£] 56, 28 55 25 56 30 10 1750 40 500 900 3978, 68

Politécnica de Madrid Conexiones Motor Robbe Driver Robbe Motor Robbe Driver Robbe Battery PWM Usb/Ethernet Antenna Modulo Wi-fi USB Pc 104 USB USB/Ethernet/Wi. Fi Altavoz Camara + microfono Maestro servo PWM PIC Transistor Fotoresistencia LED MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO

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