Pathfinder: Kit robot evasor de obstáculos con Arduino UNO – Componentes y guía

Componentes y materiales

Arduino UNO	×1
Sensor ultrasónico HC-SR04	×1
Batería Li-Ion 1000 mAh	×2
LED RGB difuso cátodo común	×1
Zumbador (buzzer)	×1
Resistencia 330 Ω	×3
Cable USB-A a B	×1
Cables jumpers	×20

Herramientas y máquinas

• Arduino Materia 101 (impresora 3D para chasis)
• Destornillador

Aplicaciones y servicios online

• Arduino IDE
• Autodesk Fusion 360 (diseño chasis)

Sobre el proyecto

Sinopsis

Diseño de robot autónomo evasor de obstáculos basado en Arduino UNO y Adafruit Motor Shield. Detecta objetos en su trayectoria y navega rodeándolos tomando decisiones. El sensor ultrasónico montado en micro-servo permite barrido de 180° frontal para mayor precisión. Integra zumbador y LED RGB para indicar estado y controlar velocidad de motores DC en 4 situaciones. Totalmente autónomo, sin control externo. Aplicable a operaciones militares y asistencia humanitaria mejorando detección en entornos diversos.

Multimedia

Interpretación técnica

Librerías: AFMotor.h, Servo.h

Pines definidos:

BuzzPIN  A0  // Zumbador
TrigPIN  A1  // Trigger ultrasónico
EchoPIN  A2  // Echo ultrasónico
LEDBPIN  A3  // LED Azul
LEDGPIN  A4  // LED Verde
LEDRPIN  A5  // LED Rojo
DCMROFF  25  // Offset calibración motores

Funciones principales:

• Detectar objetos por rangos de distancia predefinidos.
• Buscar nueva dirección libre (barrido servo 180°).
• Indicar detección (sonido/luz) y adaptar velocidad.

Todo autónomo. El robot varía de otros por: indicación luz/sonido, control velocidad motores, maniobra intensa con barrido 180°. Plataforma: Arduino UNO Rev3 + Arduino IDE v1.8.5. Con cámara y wireless futuro, útil para vigilancia o asistencia a discapacitados visuales/auditivos.

Youth Zest Project Showcase

Código

#include <AFMotor.h>
#include <Servo.h>

#define BuzzPIN A0
#define TrigPIN A1
#define EchoPIN A2
#define LEDBPIN A3
#define LEDGPIN A4
#define LEDRPIN A5
#define DCMROFF 25

AF_DCMotor M1(1, MOTOR12_64KHZ);
AF_DCMotor M2(2, MOTOR12_64KHZ);
Servo SER1;

int Search() {
  float Duration = 0.0, CM = 0.0;
  digitalWrite(TrigPIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TrigPIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TrigPIN, LOW);
  Duration = pulseIn(EchoPIN, HIGH);
  CM = Duration / 58.8;
  return (int)CM;
}

int RightDistance, LeftDistance;
float Distance = 0.00;

void setup() {
  pinMode(BuzzPIN, OUTPUT);
  pinMode(TrigPIN, OUTPUT);
  pinMode(EchoPIN, INPUT);
  pinMode(LEDBPIN, OUTPUT);
  pinMode(LEDGPIN, OUTPUT);
  pinMode(LEDRPIN, OUTPUT);
  SER1.attach(10);
}

void loop() {
  SER1.write(80);  // Centro
  delay(100);
  Distance = Search();

  if (Distance < 30) {           // Obstáculo < 30 cm
    digitalWrite(BuzzPIN, HIGH);
    digitalWrite(LEDBPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDGPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDRPIN, HIGH);  // Rojo
    M1.setSpeed(100); M2.setSpeed(100);
    ChangePath();
  }
  else if (Distance >= 30 && Distance < 60) {  // 30-60 cm
    digitalWrite(BuzzPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDBPIN, HIGH);  // Azul
    digitalWrite(LEDGPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDRPIN, LOW);
    M1.setSpeed(150); M2.setSpeed(150);
    Forward();
  }
  else if (Distance >= 60 && Distance < 90) {  // 60-90 cm
    digitalWrite(BuzzPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDBPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDGPIN, HIGH);  // Verde
    digitalWrite(LEDRPIN, LOW);
    M1.setSpeed(200); M2.setSpeed(200);
    Forward();
  }
  else {  // > 90 cm libre
    digitalWrite(BuzzPIN, LOW);
    digitalWrite(LEDBPIN, HIGH);  // Blanco (RGB todos HIGH)
    digitalWrite(LEDGPIN, HIGH);
    digitalWrite(LEDRPIN, HIGH);
    M1.setSpeed(250); M2.setSpeed(250);
    Forward();
  }
}

void ChangePath() {
  Stop(); Backward(); Stop();
  SER1.write(12); delay(500); RightDistance = Search(); delay(500);
  SER1.write(160); delay(1000); LeftDistance = Search(); delay(500);
  SER1.write(80); delay(500);
  CompareDistance();
}

void CompareDistance() {
  if (RightDistance > LeftDistance) TurnRight();
  else if (LeftDistance > RightDistance) TurnLeft();
  else TurnAround();
}

void Forward()  { M1.run(FORWARD);  M2.run(FORWARD); }
void Backward() { M1.run(BACKWARD); M2.run(BACKWARD); delay(500); }
void TurnRight() { M1.run(BACKWARD); M2.run(FORWARD); M1.setSpeed(100+DCMROFF); delay(300); }
void TurnLeft()  { M1.run(FORWARD);  M2.run(BACKWARD); M2.setSpeed(100+DCMROFF); delay(300); }
void TurnAround(){ M1.run(FORWARD);  M2.run(BACKWARD); M2.setSpeed(100+DCMROFF); delay(700); }
void Stop()      { M1.run(RELEASE);  M2.run(RELEASE); delay(100); }

Piezas personalizadas

Chasis robot (diseñado en Fusion 360, imprimible en 3D)

Esquemáticos

Diagrama de conexiones del robot autónomo.