Diseño básico de estructura para sistema independiente de encoders

Muchas veces en el diseño de robots o de proyectos con microcontroladores se debe hacer uso de una estructura cuyo diseño debe ser realizado con precisión ya que de lo contrario la programación realizada en el microcontrolador recibirá datos no coherentes.

Este es el caso del proyecto principal de AyM solution: Robot para el transporte de productos con control de trayectoria mediante principios odométricos. Dicho proyecto es un robot que en su programación se implementa un PID para realizar las correcciones del camino realizado por el robot, para tal fin tiene un lazo de retroalimentación gobernado por dos sensores encoder que se muestra en el siguiente gráfico:

Figura 1: Sensor Encoder HEDS 5700

Dicho sensor es un encoder incremental optico de 500 tics por revolucion (en una vuelta completa da 500 pulsos) . Para su uso tiene 4 entradas: 2 canales de alimentación VCC y GND y dos canales de datos (dos tren de pulsos desfasados en 90 grados).

Este sensor va enlazado con el desplazamiento, hay dos maneras de conectarlo a la estructura:

      1. En el eje del motor.

      2. En un sistema independiente.

Las ventajas del primer montaje es menor tamaño de estructura, menor hardware y un montaje mas preciso y las desventajas es el riesgo de lecturas erróneas ya que al momento de que las llantas del robot patinen (giren pero aun así el robot no se mueve) a causa de pisos resbaladizos u otras causas el encoder también girará mas no el robot (este no se desplazará) y el encoder dará una información equivocada (dirá que el robot si se mueve pero esto no es correcto).

Las desventajas del segundo montaje es que requiere de un mayor tamaño de estructura, mas hardware (ya que hay que implementar el encoder con sus respectivas llantas) y mayor cuidado en el diseño de las piezas que acompañaran al encoder (requiere que las piezas no se doblen y que sean del mismo tamaño) y las ventajas son que al ser un sistema independiente de los motores los sensores toman el movimiento real del robot (su desplazamiento) ya que al patinar como el ejemplo anterior los sensores no se moverán ya que no están conectados directamente al motor por lo tanto dará información mas precisa (el robot no se mueve, pero los motores si, al estar en un sistema independiente detecta el movimiento del robot mas no de los motores).

Por esto se selecciona el montaje 2, ahora se presentan las piezas realizadas para este sensor y su montaje:

Figura 2: Sistema Independiente de Encoders realizado en SolidWorks

Atte.

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