Trabajo Fin de Grado DISEÑO DE LA APP Y EL CONTROL DE UNA CÁMARA VIDEO CON ARDUINO. Alumna: Émili Prieto Antón Tutor: Roberto Capilla Lladró Cotutor: José Antonio Gómez Tejedor

Índice Introducción. Opciones para realizar el Proyecto. Opciones escogidas. Realización del Proyecto. Resultado Prototipo. Resultado Aplicación Conclusión.

Introducción El objetivo del proyecto consiste en realizar una aplicación para dispositivos móviles, la cual sea capaz de mover un brazo robot a la vez que retransmite imágenes provenientes una cámara situada en el extremo del mismo

Opciones para realizar el Proyecto Cámara IP (Pro: Fácil instalación, Contra: Caras para HD) Raspberry Pi (Pro y Contra: Linux) WebCam (Pro: Barata, Contra: No todas compatibles) Cámara IP. RaspiCam (Pro: Preparada para Raspberry, Contra: No depurada) Programas: AndroidStudio/NetBeans (Pro: Completos , Contra: Complejos) APP Inventor 2 (Pro: Sencillo, Contra: Limitado.) Estructuras para el montaje. Diseños 3D propios (Pro: versatilidad en diseño, Contra: Requiere impresora 3D) Prefabricada/Comercial (Pro: Ya hecha, Contra: Economía) Sensores. Acelerómetro (Pro: Presente en todos los dispositivos, Contra: Precisión) Giróscopo (Pro: Precisión, Contra: No presente en todos los dispositivos) Motores. Servomotores (Pro: Par, Contra: Caro) Micro servomotores (Pro: Económico, Contra: Par) Microcontrolador. Arduino Uno (Pro: Barato, Contra: Pocas E/S) Dispositivo de comunicación. Bluetooth

Opciones escogidas Opción 1: Opción 2: Cámara IP Se elige debido a la fácil instalación de la cámara, ya que lleva incorporado software propio para ello. Además, se pueden encontrar modelos económicos sacrificando resolución. Opción 2: Raspberry Pi + RaspiCam Esta es una elección barata, además de que viene asegurada la compatibilidad de la cámara con la Raspberry Pi. Independientemente de la opción escogida, se utilizará para el proyecto el microcontrolador Arduino Uno junto a un dispositivo bluetooth también de Arduino (en concreto el modelo HC-05).

Realización del Proyecto Programación App Inventor 2 Programación Arduino Comprobación y montaje micro servos Montaje cámara Fallos Solución encontrada (FTP)

1. Programación App Inventor 2 Código de programación utilizado para enviar la lectura del acelerómetro a través del Bluetooth y la visualización de la imagen de la cámara.

2. Programación Arduino Código de programación utilizado para la lectura de la información enviada a través del Bluetooth y control del movimiento de los micro servos.

3. Comprobación y montaje micro servos Después de la programación, se comprueba el correcto funcionamiento de los micro servos y se procede a su posterior montaje si todo esta correcto. En caso contrario, se procedería a revisar los códigos de programación de Arduino y App Inventor 2 para la corrección de errores que hubiera que realizar. Una vez que todo está correcto se procede a montar la estructura del micro servo tal y como indican las instrucciones que la acompañan.

4. Montaje cámara Una vez montada la estructura de los micro servos se procede a montar el prototipo. Se puede ver, de izquierda a derecha, el dispositivo Bluetooth sobre el microcontrolador Arduino Uno, seguido del brazo robot con la cámara IP. Para la conexión entre el dispositivo Bluetooth y el Arduino se ha utilizado una placa de prototipo y cableado dupont macho-macho. La conexión Arduino-servo se realizado de la misma manera que la conexión Bluetooth-Arduino. La cámara IP se conecta a la red local, la comunicación al dispositivo móvil se realiza mediante WiFi.

5. Fallos En el momento de comprobar el funcionamiento de la aplicación y de la comunicación con la cámara IP, se encontró un fallo relacionado con la imagen que se debía mostrar. Esto era debido a un fallo de autenticación, producido por la incapacidad del APP Inventor 2 para soportar los complementos Java que vienen incorporados en la cámara IP.

6. Solución encontrada (FTP) Observando la configuración de la cámara IP, se encuentra que permite el envío de imágenes a un servidor FTP. Esto permitiría solventar el problema de compatibilidad con los elementos Java que incorporaba la cámara IP. La solución pasa por utilizar un servidor externo en el que se guarden las imágenes , para luego ser procesadas en un servidor web. Para solventar el problema se pasará por utilizar una Raspberry Pi 3, que posee tanto servidor FTP como servidor Web.

Resultado Prototipo Una vez incorporada la Raspberry y creados los servidores, se solventaron los problemas de compatibilidad y se hizo el montaje final. Aquí una imagen del montaje del prototipo con cámara IP. Para ver otros resultados se probó también con la cámara de la Raspberry, sin embargo la calidad de la imagen era inferior y se prefirió optar por la cámara IP.

Resultado Aplicación Móvil Esta imagen muestra el resultado final obtenido en el dispositivo móvil. Como podemos ver la aplicación permite de una forma intuitiva y a través de botones simples controlar el movimiento de la cámara a través de los servos. Para la retransmisión de la imagen tan solo hay que introducir la IP del servidor Web en el cuadro habilitado para ello en la aplicación y pulsar el botón de Retransmisión.

Conclusión Es posible, con muy poco esfuerzo económico y tecnológico crear un sistema de trasmisión de imágenes totalmente mecanizado y accesible a todo tipo de público tanto por la sencillez de su uso como la simplicidad de su mantenimiento. Usos prácticos de esta aplicación podrían ser la video vigilancia casera, proporcionar visión a un robot (ya sea dirigido o brazo robótico).