Politécnica

Report
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:
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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
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Árbol de la EDP:
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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
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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
3.4.1 Antena
3.4.1.1 Adquirir Antena
3.4.2 Módulo Wireless
3.4.2.1 Adquirir Módulo
Wireless
3.4.3 Sistema de Audio
3.4.3.1 Altavoz
3.4.4 Sistema de Visión
3.4.4.1 Cámara
3.4.3.1.1 Adquirir Altavoz
3.4.3.2 Microfono
3.4.3.2.1 Adquirir
Micrófono
3.4.4.1.1 Adquirir Cámara
3.4.4.2 Servidor de Video
3.4.4.2.1 Adquirir Servidor
Video
3.4.4.3 Leds
3.4.4.3.1 Adquirir Leds
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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
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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
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Árbol de la EDP:
4. Ensamblado
4.1 Ensamblado de
componentes
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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
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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.
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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
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Diagrama de Gantt:
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Diagrama de Gantt:
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Diagrama de Gantt:
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Diagrama de Gantt:
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Licencias y equipos
Politécnica de Madrid
Objetivo:
• Considerar todas las 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.
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Licencias:
•Matlab
Equipos:
•Pc (win 7 OEM y linux)
•Multisim
•Generatores de funciones
•Autocad
•Osciloscope
•Solidworks
•Multimetro
•Orcad
•Office
•Cavi y materiales mecanicos
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Software
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Objetivo:
• Considerar como debe ser el software del robot
• Considerar la interfaces gráficas
• Considerar el algoritmo utilizado
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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
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Material de la compra
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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.
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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
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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
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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
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Sistema de comunicacion
Carateristicas :
•
•
•
•
•
•
Muy potente (1w de potencia efectiva)
Muy barato
Modulares
Antenna
Modulo Wi-fi
Robusto
Pequeno
Simple
USB/ Ethernet
Pc 104
MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO
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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/WiFi
Camara + microfono
30W
360°
MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO
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Sistema de posicionamiento
Caraterísticas :
•
•
•
•
•
•
•
•
Tecnologia MEMS (MicroEletroMecanicalSystem)
Fiable y características industriales
Error pequeño
Usb y Rs 232
GPS integrado
Robusto
Pequeño
Simple
IMU-> Accelerometro 3D; Magnetometro 3D; Giroscopio 3D : (inclinómetro x 3)
MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO
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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
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Estimacion de potencia
Carateristicas :
•
5h De mission.
Strumentacion
Consumo [w]
Profil 1[1]
Profil 2[1]
TOT [w]
TOT [w]
Motore
500
0,6
0,3
300
150
Servo Mastro
1
0,6
0,3
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
1
1
Pic bat
1
1
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
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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
300
3000
4%
3C
>1000
<5anni
no
si
Litio Ioni
Li-ion
3,6
170
270
1800
5%
0,9C
1200
<5anni
no
si
Litio Ferro
Fosfato
LiFePo4
3,3
110
220
3000
5%
1C
>3000
>10anni
no
si
Piombo
acido
PIOMBO
2,4
40
75
180
5%
2C
800
>10anni
no
no
Nichel
Cadmio
Ni-Cd
1,25
80
150
150
>20%
0,9C
2000
>15anni
si
no
Nichel
Metallo
Hydride
Ni-MH
1,25
120
140
1000
>30%
0,3C
1000
>15anni
si
no
Nichel Zinco
Ni-Zn
1,65
100
280
900
Nc
0,5C
1000
>10anni
si
no
Ricaricabile
alcalina
manganese
RAM
1,65
160
160
1000
<0,3%
0,05C
100
>10anni
si
no
MODULARES ESTENSIBLES BARATO SIMPLE PEQUENO
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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 86a
Saftbattery
Li-ion
145
62
55
11
5,3
121
ba 684a
Saftbattery
Li-ion
67,4
37,1
89
7,5
6,8
229
ba 685a
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
V500ht
Varta
Ni-mh
6,5
24,2
34,1
1,2
0,51
114
LPP 454261 8TH
Varta
Li-po
4,6
61
42
3,7
1,59
499
Lip6476
varta
Li-po
10,5
48,7
33,9
3,7
2,03
433
Pf7443150xp
hobbyking
Li-ion
175
48
39
19
4,35
246
Kokam-XE1o
Hobbyking
Li-po
195
50
22,2
3,7
8
260
Kokam 40ah
Lipobattery
Li-po
217
220
9
3,7
40
344
Kokam 16ah
KOKAM
Li-po
206
106
7,5
3,7
16
361
Control de tension con Pic
Interfaces USB
75Ah*22,2(6cell)=1665Wh
L:262mm;W:257;T:70,2mm
Politécnica de Madrid
Estimación perfecta en el tiempo
Residuo di capacità dopo "n" cicli
CUT OFF
Descarga
[V]
CUT OFF
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%
325,6w/1665whn= 0,195C
1665+5% = 1748wh
RISULTATO
Profilo 1
1748wh/325,6w = 5,4 ore
Profilo 2
1748wh/200,3w = 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
RS232
Abinado
\
\
6
5,5-24
\
\
5V/USB
1
1
1
5V /USB
1
1
\
5VUSB
1
1
\
5V/USB
1
1
\
5..30
1
1
1
5..30
1 Transistor
\
5..25
1
6
2
22,2V/75Ah
1
nc
nc
Instrumentacion Estructura Ensamblaje Programacion
[£]
[£]
[£]
y licencias [£]
3978,68
800
300
1500
PWM
1
1
12
\
\
\
0
1
0
nc
Tot
Coste
total[£]
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
Motor Robbe
Driver Robbe
Motor Robbe
Driver Robbe
Motor Robbe
Driver Robbe
Motor Robbe
Driver Robbe
Battery
PWM
Usb/Ethernet
Antenna
Modulo Wi-fi
USB
Pc 104
USB
USB
USB/Ethernet/WiFi
Altavoz
Camara + microfono
Maestro servo
PWM
PIC
Transistor
Fotoresistencia
LED
MODULAR EXTENSIBLE BARATO SIMPLE PEQUEÑO
Politécnica de Madrid
COSYSMO
Politécnica de Madrid
Politécnica de Madrid
Presupuesto
Politécnica de Madrid
Politécnica de Madrid
Gracias por su atención
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