NDICE Pg. I. ASPECTOS INFORMATIVOSII. DISEO DE LA INVESTIGACIN 1.EL PROBLEMA 1.1 Planteamiento del Problema DelimitacinCaractersticasAnlisis Definicin del Problema1.2 Formulacin del Problema1.3 Alcance1.4 Justificacin de la Investigacin 1.5 Aportes 2.MARCO TEORICO 2.1 Antecedentes de la Investigacin2.1.1 Investigacin en el Extranjero2.2 Fundamentacin terica de la Investigacin 3.HIPOTESIS3.1 General3.2 Variables3.3 Operalizacin de Variables3.4 Diseo de Investigacin 4.OBJETIVOS 4.1 General4.2 Especficos 5.MATERIAL Y PROCEDIMIENTOS 5.1 Poblacin y Muestra5.2 Metodolgica 5.3 Tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos 5.4 Tcnicas de procesamiento y anlisis de datos 6.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ANEXOS

I. ASPECTO INFORMATIVOS1. TtuloDISEO Y MODELAMIENTO DE UN PROTOTIPO MIROSOTPARA LA FIRA ROBOWORLD CUP & CONGRESS 20162. Equipo investigador Castillo Valera Benjhy Gardini Obando Mauricio Olaya Reyes Carlos Vargas Marn Kalliky3. Asesor Evangelista Adrianzn, Guillermo4. Tipo de Investigacin Investigacin Aplicada Experimental ----- AUN NO5. Rgimen de la Investigacin Libre ---- AUN NO6. Lnea de Investigacin Robtica 7. Institucin a la que pertenece el proyecto Universidad Privada Antenor Orrego. 8. Unidad Acadmica Escuela de Electrnica, Facultad de Ingeniera.9. Lugar de desarrollo del proyecto Oficina del captulo estudiantil Robotic and Automation Society e Industry Applications Society.

10. Duracin de la ejecucin del proyecto Cuatro mesesACTIVIDADESMES1MES2MES3MES4HORAS/SEMANA

123412341234123412

Planificacin16

Organizacin32

Recoleccin de Datos45

Procesamiento de datos20

Redaccin de Informe9

Presentacin de Informe

11. 12. Cronograma de actividades

13. Recursos:

12.1 Personal. Equipo Investigador Asesor14. Presupuesto:

13.1 Personal.

PAGO (S/.)

Equipo Investigador4000

Asesor3000

TOTAL7000

13.2 Bienes.

Cant.ComponentesPrecio unitario (S/.)Precio (S/.)

1Driver de corriente de motor L298p4.384.38

2Microcontrolador 18F4550 Encapsulado DIP14.529

2Microcontrolador 18F4550 Encapsulado TQFP14.529

1Adaptador TQFP a DIP microcontrolador6060

1Conectores JST 6x1 pines18.8818.88

1Programador ICSP79.7979.79

1Regulador 78L0514.7914.79

1Regulador AMS111173.123.12

50Diode 1n40010.15

1Diodo 1n41484.074.07

1Pack Resistencias SMD8.268.26

1Pack Condensadores SMD14.7714.77

1Pack Leds SMD4.864.86

2Modulos RF Xbee120240

2Batera para alimentacin de circuito1530

1Potenciometros4.384.38

1Costo de Fabricacin circuito SMD295.126295.126

TOTAL-845.426

13.3 Manufactura

Cant.ComponentesPrecio unitario (S/.)Precio (S/.)

2Motores Faulhaber 2224sr349698

1Rodajes20.4620.46

2Ruedas Aluminio2550

1Bloque de Aluminio70.9670.96

1Bloque de Tefln100100

1Fabricacin de EstructuraPor determinarPor determinar

TOTAL-939.42

13.4 Entorno de desarrollo

Cant.ComponentesPrecio unitario (S/.)Precio (S/.)

1Cmara USB Microsoft HD 6000200.96200.96

1Campo de Juego150150

1Soporte de cmara2020

1Pelota de golf2525

1Computadora50005000

1Accesorios8080

TOTAL-5475.96

13.5 Otros

Cant.ComponentesPrecio unitario (S/.)Precio (S/.)

4Cuadernillo2080

2Ciento de hojas Bond A41428

10Lapicero12120

1Osciloscopio Digital30003000

2Cables de osciloscopio2040

1Generador de Ondas600600

4Cables de generador2080

1Multmetro Digital Fluke10001000

TOTAL-4948

13.6 Servicios

TipoS/.

Impresin200

Fotocopiado40

Transporte250

Torneado de estructurasPor determinar

Fresado de estructurasPor determinar

Cepillado de estructurasPor determinar

Anillado 20

Internet355

Telefona180

Luz200

TOTAL

15. Financiamiento

14.1 Con recursos propios La adquisicin de la laptop.14.2 Con recursos de la UPAO El uso de los equipos de medicin e instrumentos pertenecientes al captulo estudiantil Robotic and Automation Society. El uso de los servicios de luz, telefona, Internet.14.3 Con recursos externos Ninguno.

II. DISEO DE LA INVESTIGACIN

1. EL PROBLEMA

1.1. Planteamiento del Problema El desarrollo de un prototipo de robot mirosot que cumpla con los estndares de competencia de la FIRA ROBOWORLD CUP requiere de una convergencia en reas de conocimiento como la electrnica (visin artificial, control autnomo, planeamiento, etc), mecnica (modelamiento, mecnica de materiales, etc)

a. DelimitacinEl presente proyecto de investigacin se delimita a estudiar la visin artificial y control de robtica mvil de competencia en el captulo Robtica y Automatizacin de la Rama Estudiantil IEEE de la Universidad Privada Antenor Orrego.

FALTA FLOREAR

b. Caractersticas Nula intervencin de Per en la competencia internacional FIRA MIROSOT Elevado costo para el proceso de manufactura Acceso limitado a maquinaria para el proceso de manufactura

c. Anlisis Nula intervencin de Per en la competencia internacional FIRA MIROSOTEl evento FIRA (Federacin Internacional de Robot Soccer Asociados) est organizado en varias categoras, incluyendo Micro-Robot Soccer Tournament (Mirosot), The Simulated Robot Soccer Tournament (SimuroSot) y The Humanoid Robot Soccer Tournament (HuroSot). Estos juegos son realizados bajo la total supervisin de un rferi y los participantes, quienes son los controladores y entrenadores de stos robots jugadores. El evento se realiza cada ao fomentando la participacin de todos los pases que desarrollan estos los robots para las categoras correspondientes. Desde el primer evento FIRA, en el ao 1996, numerosos pases se han ido incorporando, incluyendo la presencia de Latinoamrica como Argentina, Brasil y Ecuador; quedando Per ajeno al torneo FIRA a pesar de estar en las capacidades de participar.

d. Definicin del ProblemaEl proyecto de investigacin busca ubicar a la Universidad Privada Antenor Orrego en la escena competitiva internacional FIRA.

1.2. Formulacin del ProblemaCmo ubicar a la Universidad Privada Antenor Orrego en la escena competitiva internacional FIRA?

1.3. AlcanceEl presente proyecto de investigacin comprender el diseo de un Mirosot Robot Soccer que integre a la Universidad Privada Antenor Orrego a la escena de competencia internacional FIRA.

1.4. Justificacin de la Investigacin En la actualidad, es importante e indispensable fomentar la investigacin propiciando la generacin de nuevos conocimientos, mediante la investigacin cientfica y tecnolgica y desarrollo de proyectos innovadores que contribuyan al desarrollo de nuevas tecnologas para robots mviles autnomos.Asimismo, es importante incentivar el inters de los estudiantes en el rea de Robtica, mediante la participacin en competencias, a nivel nacional e internacional, para contrastar el nivel acadmico.

1.5. Aportes El dispositivo a disear brindar los siguientes tipos de aportes: Aporte tecnolgicoIncorporacin de nuevas tcnicas involucradas en el desarrollo de sistemas robticos mviles autnomos. Aporte socialLos temas desarrollados en el presente proyecto de investigacin pueden orientarse a tecnologas aplicables a tareas de rescate, manipulacin de elementos txicos o explosivos, entre otras, que involucran la resolucin de problemas complejos.

2. MARCO TEORICO

2.1. Antecedentes de la Investigacin2.1.1. Investigacin en el ExtranjeroHaciendo una pesquisa bibliogrfica se han encontrado como antecedentes los siguientes trabajos de investigacin relacionados con la temtica:

2.1.1.1. Ttulo: Roby-Go, a Prototype for Several MiroSOT Soccer Playing RobotsAutor: Gregor Novak.Institucin: Vienna University of TechnologyAo de publicacin: 2005 Este trabajo proporciona la informacin acerca del modelamiento matemtico del sistema mecnico mvil del robot mirosot.2.1.1.2. Ttulo: Colour Vision and Robot/Ball Identification for a Large Field Soccer Robot SystemAutores: Jiang H, Peng Q*, Lee HA, C Teoh EL, Sng HL.Institucin: Centre for Advanced Robotics & Intelligent Control School of Electrical and Electronic Engineering Singapore Polytechnic Ao de publicacin: 2004 Este trabajo proporciona la informacin acerca del procesamiento de imgenes para el sistema de control del robot mirosot.2.1.1.3. Ttulo: Modelizacion con Ecosimpro: RobosotAutor: Emmanuel Simancas A.Institucin: Universidad Autnoma de Baja CaliforniaAo de publicacin: 2010Este trabajo proporciona el listado de componentes bsicos para la construccin del robot. Proporciona tambin conocimientos acerca de la lgica difusa que se puede utilizar en nuestro proyecto.

2.1.1.4. Ttulo: A minaturised Soccer Robot with local Vision CapabilitiesAutor: Norman WeissInstitucin: Deparment of Computer Science, Chair I,University of Dortmund,Dortmund, Germany.Ao de publicacin: 2006Este trabajo proporciona la arquitectura requerida en un microcontrolador DSP para el procesamiento de imgenes y el control de robot con una cmara incorporada como objeto adicional.

2.1.1.5. Ttulo: STRATEGY PLANNING FOR MIROSOT SOCCERS ROBOTAutor: CRISTINA FLORIANA PANA, NICU GEORGE BIZDOACA, IONUT CRISTIAN RESCANU, MARIUS NICULESCUInstitucin: Department of Mechatronics University of Craiova.Ao de publicacin: 2008Este trabajo proporciona las distintas estrategias aplicadas en la competencia, informacin de algoritmos y trayectorias realizadas por el mirosot.

2.2. Fundamentacin terica de la Investigacin2.2.1. Procesamiento de Imgenes.

2.2.1.1. Definicin:(Gonzalez, 2002)Elprocesamiento digital de imgeneses el conjunto de tcnicas que se aplican a las imgenes digitales con el objetivo de mejorar la calidad o facilitar la bsqueda de informacin.

2.2.1.2. Imagen monocromticaSe refiere a una funcin de intensidad de luz bidimensional f(x,y), donde x e y indican las coordenadas espaciales y el valor de f en cualquier punto (x,y) es proporcional a la luminosidad (o nivel de gris) de la imagen en dicho punto.Intensidad (brillantez o amplitud), la cual est asociada a la percepcin visual del flujo luminoso que despide o refleja un cuerpo. Frecuencia (o longitud de onda), percibida por el ojo humano como el color de la luz. Polarizacin (o ngulo de vibracin), el cual no es perceptible por los humanos bajo circunstancias ordinarias.La respuesta al impulso: Es una funcin que describe el comportamiento en el tiempo de un sistema, en nuestro caso el sistema es el ojo. Una vez obtenida la respuesta al impulso, se realiza la convolucin de la funcin obtenida con cualquier otra funcin con el objetivo de observar y conocer la respuesta del sistema a esa nueva funcin. La funcin de transferencia: Esta funcin describe al sistema en el dominio de la frecuencia, y es la transformada de Fourier de la respuesta a impulso. El ojo se puede modelar como un sistema que modifica funciones y que depende de tres variables, dos espaciales y una temporal. La respuesta puede ser representada como una funcin que tambin depende de tres variables (dos espaciales y una temporal).

2.2.1.3. PixelPixel, abreviatura dePicture Element, es un nico punto en una imagen grfica. Los monitores grficos muestran imgenes dividiendo la pantalla en miles (o millones) de pixeles, dispuestos en filas y columnas. Los pixeles estn tan juntos que parece que estn conectados.El nmero de bits usados para representar cada pixel determina cuntos colores o gamas de gris pueden ser mostrados. Por ejemplo, en modo color de 8-bits, el monitor en color utiliza 8 bits para cada pixel, permitiendo mostrar 2 elevado a 8 (256) colores diferentes o gamas de gris.Binarizacin de imgenes: La binarizacin de una imagen consiste en un proceso de reduccin de la informacin de la misma, en la que slo persisten dos valores: verdadero y falso. En una imagen digital, estos valores, verdadero y falso, pueden representarse por los valores 0 y 1 o, ms frecuentemente, por los colores negro (valor de gris 0) y blanco (valor de gris 255).

2.2.1.4. Potencia:Motor Elctrico: (Hoffmann, Manual de motores electricos, 2004) El motor elctrico es una maquina destinada a transformar energa elctrica en energa mecnica. Es el ms usado de todos los motores, ya que combina las ventajas de la utilizacin de la energa elctrica bajo costo, facilidad de transporte.Corriente: El paso de carga elctrica hacia un lado de una superficie se llama corriente elctrica a travs de dicha superficie y hacia ese lado. Si hay cargas libres en un volumen, puede crearse una corriente elctrica a travs de una superficie de su interior moviendo las cargas libres con velocidad de direccin adecuada para que atraviesen esa superficiePuente H: UnPuente HoPuente en Hes uncircuito electrnicoque permite a unmotor elctrico DCgirar en ambos sentidos,avanceyretroceso. Son ampliamente usados enrobticay como convertidores de potencia. Los puentes H estn disponibles comocircuitos integrados, pero tambin pueden construirse a partir de componentes discretos.

2.2.1.5. Procesador a bordo.Microcontrolador: (Prez, 2007) Un microcontrolador es un circuito integrado que en su interior contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y perifricos. Estas partes estn interconectadas dentro del microcontrolador, y en conjunto forman lo que se le conoce como microcomputadora. Se puede decir con toda propiedad que un microcontrolador es una microcomputadora completa encapsulada en un circuito integrado.

2.2.1.6. Comunicacin.Telecomunicaciones: Tcnica por la cual transferimos informacin desde un punto inicial a otro remoto (punto a punto), ovarios puntos (punto multipunto).Radiocomunicacin: Es una telecomunicacin realizada por medio de ondas radioelctricas.Radiofrecuencia: Entendemos por radiofrecuencia al conjunto de frecuencias situado entre los 3hz y los 300 Ghz, correspondiente a la parte menos energtica del espectro electromagntico.Frecuencia: Es la magnitud que mide el nmero de veces que una seal se repite en una unidad de tiempo y su unidad es el HzLongitud de Onda: Es la distancia que una seal recorre en el intervalo de tiempo comprometido entre dos mximos consecutivos y que es inversamente proporcional a la frecuencia de la seal. 3. HIPOTESIS

3.1. GeneralMediante el diseo de un Mirosot Robot Soccer, se integrar a la Universidad Privada Antenor Orrego a la escena de competencia internacional FIRA.

3.2. Variables Variable IndependienteDiseo de un Mirosot Robot Soccer. Variable Dependiente Integracin de la Universidad Privada Antenor Orrego a escena de competencia internacional FIRA.

3.3. Operalizacin de Variables

3.4. Diseo de Investigacin

Integracin de la Universidad Privada Antenor Orrego a escena de competencia internacional FIRA. Diseo de un Mirosot Robot Soccer. El aporte de la participacin de la Universidad Privada Antenor Orrego en la competencia internacional FIRA. 4. OBJETIVOS 4.1. General Participacin de la Universidad Privada Antenor Orrego en la competencia internacional FIRA.

4.2. Especficos Incentivar la participacin en la robtica de competencia a nivel internacional. Diseo de un equipo Mirosot Robot Soccer que cumplan con las especificaciones de la competencia FIRA. 5. MATERIAL Y PROCEDIMIENTOS

5.1. Poblacin y Muestra Poblacin:Todos los torneos de Robot Soccer Asociados.

Muestra:Competencia Internacional de la categora MiroSot FIRA.

5.2. Metodolgica Definir qu datos sern necesarios conocer para el diseo del Mirosot Robot Soccer. Determinar el material que se emplear para realizar la estructura. Realizar el dimensionado de los motores a utilizar. Determinar los programas que se utilizarn para el procesamiento de imgenes, control del robot y simulaciones de software y hardware Eleccin del procesador a bordo. Realizar la simulacin de la parte mecnica. Diseo electrnico de la etapa de potencia. Elaboracin del escenario de juego. Desarrollo del algoritmo de visin artificial. Desarrollo del algoritmo de control autnomo.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ANEXOS6.1. Bibliografa G. Novak. Robot soccer: An example for autonomous mobilecooperating robots. In Proceedings of the First Workshopon Intelligent Solutions in Embedded Systems, pages 107118,Vienna, Austria, June 2003. P. Putz. Antriebsregelung eines mobilen miniroboters. Mastersthesis, Vienna University of Technology, Austria, May2002. G. Novak. Multi Agent Systems - Robot Soccer. PhD thesis,Vienna University of Technology, Austria, April 2002.

Novak G. Han, M.-W. Kopacek P. and Rojko A. Adaptivevelocity control of mobile soccer robots. In Proceedingsof the 9th International Workshop on ROBOTICS IN ALPEADRIA-DANUBE REGION - RAAD 2000, pages 4146, Maribor,Slovenia, June 1-3 2000.

6.2. Linkografa Microchip Technology Inc (2006) PIC18F2455/2550/4455/4550 Data Sheet, Fecha de consulta: 09 de Mayo del 2015. URL: http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/39632c.pdf DR. FRITZ FAULHABER GMBH &CO.KG (2015) DC-Micromotors Series 2224SR, Fecha de consulta: 09 de Mayo del 2015. URL: https://fmcc.faulhaber.com/resources/img/EN_2224_SR_DFF.PDF Digi International (NE) XBee ZB RF modules utilizing the ZigBee PRO Feature Set, Fecha de Consulta: 13 de Mayo del 2015. URL:http://www.digi.com/products/wireless-wired-embedded-solutions/zigbee-rf-modules/zigbee-mesh-module/xbee-zb-module#specs FIRA (2015) Greetings, Fecha de Consulta: 13 de Mayo del 2015. URL: http://www.fira.net/contents/sub01/sub01_1.asp

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