Alumnes de l'EPSEM construeixen un GPS d'ultrasons per interior

Es tracta d'un projecte final de carrera, que serveix d'exemple del nou grau iTIC que es farà a Manresa, que permet controlar un robot i saber-ne la posició

Redacció
01 de juliol del 2010
576_1278005666IMGP3875
576_1278005666IMGP3875

Els alumnes explicant el funcionament del GPS. UPC

Una maqueta projecte final de carrera de l'Enginyeria Tècnica de Telecomunicacions, de l'Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM) realitzada per Alexis López i Aleix Solé, permet controlar la situació d'un robot de Lego a través d'un sistema de posicionament interior basat en ultrasons, anomenat iGPS, i moure'l amb un ordinador mitjançant bluetooth. Es tracta d'un sistema semblant al GPS pel fet que utilitza la mateixa metodologia per posicionar-se, però amb diferències importants. Així, a diferència del GPS, que calcula la posició a partir del retard relatiu amb què es reben polsos de radiofreqüència procedents de satèl·lits, el sistema iGPS desenvolupat per aquests alumnes calcula la posició usant polsos d'ultrasons procedents de transmissors situats dins d'una sala. A més, mentre que el GPS té una cobertura mundial sempre que ens trobem a l'exterior, l'iGPS té una cobertura limitada a la sala on es troben els transmissors.

El projecte conté un sistema transmissor i un receptor connectats inalàmbricament. El sistema transmissor està format per tres transmissors d'ultrasons, situats de forma estratègica per tal de minimitzar l'error. Els senyals d'ultrasons de 32.8khz, inaudibles per a l'oïda humana, arriben al receptor d'ultrasons, que manipula el senyal rebut per tal d'obtenir un senyal digital amb el qual un microcontrolador PIC pot calcular la distància a que es troba cada transmissor. El receptor va muntat sobre un robot Lego, el qual rep les dades del PIC cosa que li permet saber on es troba. Aquesta posició és enviada per bluetooth a un ordinador, des del qual l'usuari pot donar ordres al robot per tal que es mogui en la direcció que desitgi.

Al tractar-se d'un projecte final de carrera hi ha hagut varis problemes que s'han anat solucionant. Pels alumnes, el més dificultós ha estat el disseny i la posada en funcionament de l'algorisme que calcula la posició, ja que no cabia dins la memòria del microcontrolador que encabia aquest algorisme. Per tal de reduir les dimensions de l'algorisme, s'han fet simplificacions en els càlculs mantenint un marge d'error de 5cm de posició del robot.

Segons els autors, per tal que la maqueta funcioni cal que ens trobem en un espai petit i que no hi hagi obstacles davant dels ultrasons. El projecte és útil per a aplicacions tecnològiques com el posicionament d'objectes a llocs amb poca visibilitat o de difícil accés, a més de ser un projecte que obra les portes a la investigació. A més, el resultat final és un projecte útil per il·lustrar sistemes de comunicació a escolars perquè incorpora les mateixes parts que els habituals sistemes de radiofreqüència (RF), però sense la complexitat inherent al treball amb RF.

El projecte combina electrònica, informàtica i telecomunicacions, cosa que fa que es tracti d'un projecte que serveix d'exemple de la necessitat de les TIC i, amb això, de la utilitat del nou grau iTIC que començarà a impartir l'EPSEM el proper curs. La presentació d'aquest projecte s'engloba dins els dies de les presentacions de projectes finals de carrera de l'Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa.