Construye un Robot Evitaobstáculos con Raspberry Pi: Guía para Principiantes

Si eres nuevo en Raspberry Pi y buscas un proyecto práctico que combine software y hardware, esta guía te lleva a construir un robot controlado por Python que detecta y evita obstáculos usando sensores infrarrojos.

Los robots evitaobstáculos son populares para aprender robótica y resultan sorprendentemente sencillos de montar. Siguiendo este tutorial, añadirás una evitación de objetos fiable a tu robot o simplemente explorarás Python y el ecosistema GPIO de la Raspberry Pi.

Qué Necesitas

1. Raspberry Pi B, B+, 2, 3 o 4 más periféricos básicos (tarjeta SD, teclado, ratón, fuente).
2. Módulos sensor de distancia IR (p. ej., el popular sensor IR de 4 canales).
3. Motores DC con reductor y par adecuado para tu chasis.
4. Placa controladora de motores L293D.
5. Chasis de robot y ruedas.
6. Rueda loca para estabilidad.
7. Protoboard y cinta de doble cara.
8. Cables jumper macho‑macho / hembra‑macho.
9. Batería de 9 V y conectores apropiados.
10. Pulsador y resistencia de 220 Ω (para control de encendido).

Cómo Funciona

La funcionalidad central del robot se basa en dos sensores IR que detectan objetos a 5‑6 cm. Cuando hay un objeto, la salida del sensor pasa a LOW (0 V). Sin objeto, se mantiene HIGH (5 V). La Raspberry Pi lee estas señales digitales vía sus pines GPIO, y el script Python adjunto dirige los motores en consecuencia.

Los módulos IR consisten en un emisor LED IR y un fotodiodo receptor. Un objeto refleja parte de la luz IR emitida de vuelta al receptor, generando una señal LOW que indica proximidad. Estas señales se conectan a entradas GPIO de la Pi.

Al arrancar el robot –pulsando el botón– la Pi impulsa los motores DC hacia adelante a través del driver L293D. Si un sensor IR detecta un obstáculo, el script primero invierte los motores brevemente y luego ejecuta un giro para esquivarlo.

Paso 1: Cableado de los Sensores IR

Alimenta los sensores con 5 V y GND de la Raspberry Pi, y conecta sus pines de salida a los pines GPIO 3 y 16 (usa el diagrama oficial de pinout GPIO). El modo GPIO.BOARD numera los pines como aparecen en el header.

Guarda el siguiente script como irtest.py:

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# Sensor derecho (GPIO 3)
GPIO.setup(3, GPIO.IN)
# Sensor izquierdo (GPIO 16) con pull‑up
GPIO.setup(16, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
while True:
    right = GPIO.input(3)
    left = GPIO.input(16)
    if right == 0:
        print "Obstáculo detectado a la derecha", right
        time.sleep(0.1)
    elif left == 0:
        print "Obstáculo detectado a la izquierda", left
        time.sleep(0.1)

Ejecútalo con sudo python irtest.py. Al tapar un sensor con la mano, la consola mostrará un mensaje indicando qué lado detectó el obstáculo.

Paso 2: Conexión de Motores mediante Driver L293D

Alimenta el L293D con la batería de 9 V (positivo al pin +, negativo al –). Conecta la masa de la placa a GND de la Raspberry Pi. Cablea las salidas de los motores a los pines de salida del driver y los pines de control a GPIOs adicionales (consulta el datasheet del L293D para definiciones de pines). Con los motores cableados, el script puede ordenar avance, retroceso y giros.

Una vez ensamblado el hardware, enciende la Raspberry Pi, pulsa el botón y observa cómo el robot navega esquivando obstáculos.

Para más recursos de aprendizaje, descarga nuestro eBook gratuito sobre Raspberry Pi y Arduino para profundizar en tus habilidades.