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7/18/2019 Parcial 2 Robotica
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EXAMEN FINAL
ROBOT LEGOCristi an Yul ian Santamaría 162213145
Anderson rodr igez rodr igez 162213138 Cundinamarca, Universidad de Cundinamarca
Fusagasugá, Colombia
Palabras clave: mantenimiento, robot,
programación, LEGO, manual, herramientas,
motores.
RESUMEN En el presente laboratorio se
implementan conocimientos básicos de robótica,
para la realización de un robot LEGO, así como la
aplicación de los conceptos de mantenimiento
adquiridos en clase.
ABSTRACT: In this lab basic knowledge of
robotics, for the realization of a LEGO robot and
the application of the concepts learned in class
maintenance they are implemented.
I. INTRODUCCION
Para la Electiva básica II de ingeniería electrónica
se desarrolló el montaje de un Robot LEGO.En primer lugar se llevó a cabo una lectura previa
de los diferentes tipos de mantenimiento que se
pueden desarrollar en el montaje de un robot tipo
VEX o LEGO. Con el manual de construcción de
algunos modelos LEGO procedió a armar el robot.
Por último se dio inicio a la programación del robot
para el cumplimiento de los distintos retos
II. MARCO TEORICO
Robótica educativa
La Robótica Educativa, tan de moda en los últimosaños, implica la enseñanza con robots en distintas
áreas del saber. Debido al carácter
interdisciplinario de la Robótica, es cada vez más
común que se utilicen robots para enseñar
conceptos de computación, electrónica, física,
mecánica, matemáticas e incluso diseño. Pero esta
disciplina tan compleja también trae al aula
discusiones éticas debido a la incertidumbre que
provoca en muchas personas el posible alcance de
la automatización en la sociedad. Entre las virtudes
que encuentran los docentes al utilizar robots para
la enseñanza se destacan el hecho de poder
materializar el pensamiento abstracto del alumno
en misiones concretas que los robots tendrán que
llevar a cabo. También se intenta fomentar el
trabajo grupal en el cual se discuten diversas
formas de resolver un problema, lo cual ayuda a los
estudiantes a trabajar en conjunto con un fin
determinado. Sin embargo, la integración de áreasy el desarrollo del pensamiento lógico parecen ser
algunos de los resultados más interesantes de esta
disciplina tan nueva pero con tanto impacto en la
enseñanza actual.
ROBOT LEGO DE SEGUNDA
GENERACION.
El bloque NXT es una versión mejorada a partir de
Lego Mindstorms RCX, que generalmente se
considera la predecesora y precursora de los bloques programables de Lego.
Debido a la comercialización del bloque
programable, Lego vendió la generación NXT en
dos versiones: Retail Version y Education Base
Set. Una ventaja de la versión Educacional es que
se incluía las baterías recargables y el cargador,
pero esta misma versión debía comprar el software
según el tipo de licencia: Personal, Sala de clases,
Sitio.
Además, Lego dispuso de varios kits para
desarrolladores según las características de los
programas que estuvieran desarrollando,
Software Developer Kit (SDK), que
incluía los controladores del puerto de
USB, archivos ejecutables y referencia a
los bytecodes.
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Hardware Developer Kit (HDK), incluía
la documentación y esquemas para los
sensores de NXT.
Bluetooth Developer Kit (BDK),
documentos de los protocolos usados para
la comunicación Bluetooth.
Existen varias versiones Lego Mindstorm NXT:
1.0, 1.1, 2.0 y 2.1
Micro controlador
El micro controlador que posee es un ARM7 de 32
bits, que incluye 256 Kb de memoria Flash y 64 Kb
de RAM externa, la cual a diferencia del bloque
RCX, posee mayores capacidades de ejecución de
programas, evitando que los procesos inherentes de
varios paquetes de datos colisionen y produzcan
errores y un posible error en la ejecución del
software. Su presentación es similar al Hitachi H8ya que se encuentra en el circuito impreso del
bloque, junto a la memoria FLASH.
Entradas y salidas
En el bloque de NXT existen cuatro entradas para
los sensores, pero los conectores son distintos de
los del RCX, lo que impide la conexión de sus
motores o sensores, sin embargo, el kit de NXT
incluye el adaptador para que los sensores de RCX
sean compatibles con NXT.
Las salidas de energía aún son tres localizadas enla parte posterior del bloque, haciendo que la
conexión para los motores y partes móviles sean de
más fácil acceso.
Comunicaciones
El bloque de NXT puede comunicarse con el
computador mediante la interfaz de USB que
posee, la cual ya viene en la versión 2.0. Además,
para comunicarse con otros robots en las cercanías
posee una interfaz Bluetooth que es compatible con
la Clase II v 2.0. Esta conectividad con Bluetooth
no tan solo permite conectarse con otros bloques,
sino también con computadores, palms, teléfonos
móviles, y otros aparatos con esta interfaz de
comunicación.
Dentro de las posibilidades de conexión se
encuentran
Conectar hasta tres dispositivos distintos,
Buscar y conectarse a otros dispositivos
que posean Bluetooth,
Recordar dispositivos con los cuales se ha
conectado anteriormente para conectarse
más rápidamente,
Establecer el bloque NXT como visible o
invisible para el resto de los dispositivos.
MOTORES
Los motores de la serie Lego Robotics han sido de
tres tipos, los cuales son independientes al bloque,
lo que entrega movilidad al sistema dinámico
según las necesidades de construcción.
En la tabla de medición, el motor estándar es más
veloz que el de 9 volts, pero este último posee más
fuerza para mover el robot, ya que pueden levantar
cerca de 240 piezas de 8x8, pero es más lento y a la
vez más preciso. El motor Micro es solo parafunciones menores debido a su escaso torque y la
mínima velocidad de rotación.
Los motores desmontables son alimentados
mediante cables que poseen conductores eléctricos
que transmiten la energía a los inductores. Como
son motores paso a paso, el sentido de conexión no
entrega la misma dirección de movimiento.
Los motores integrados al bloque son menos
versátiles, pero no dependen de conexiones
externas, lo cual ayuda visualmente al robot en su
presentación.
El modelo NXT usa servo motores, los cuales
permiten la detección de giros de la rueda,
indicando los giros completos o medios giros, que
es controlado por el software.
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III. PROCEDIMIENTOS
Para la realización del laboratorio se realizaron las
siguientes tareas:
1. Que el robot LEGO desactivara unas minas
atreves de un recorrido, pero para ello que se
realizara remota y automáticamente.
2. Para la realización de este laboratorio, fue
necesaria la implementación de bluetooth y un
Smartphone para controlar remotamente el robot.
3. Se realizó la configuración del programa para ser
controlado por tiempo, y a su vez se tomaron los
parámetros para la realización de cada tarea
propuesta en el laboratorio; por ejemplo se
estableció que un giro de 90° se realizaba en 1,3
segundos.
4. Se cambió el sensor del frente por un brazo
estático que con un impulso lograra desactivar las
minas sin inconvenientes.
IV. RESULTADOS
Se obtuvieron los siguientes resultados de la
realización del laboratorio:
1. El robot logro desactivar 4 de 5 minas de forma
autónoma. La ubicación inicial del robot al ser
autónomo afecto la realización del reto y no poder
derribar correctamente la última mina.
2. Se logró profundizar en el uso del programa para
los robots lego, en el cual se puede configurar por
tiempo, por RPM (revoluciones por minuto), por
grados entre otros.
3. El robot al ser controlado remotamente derribo
correctamente todas minas sin ningún
inconveniente.
4. se entregó correctamente el reto de las minas
inalámbricamente y se entregó parcialmente el
reto de las minas.
EVIDENCIAS:
IV. CONCLUSIONES
Del presente laboratorio se puede concluir que:
1. La implementación de la filosofía de las 5S, fue
de gran utilidad para el desarrollo exitoso del
laboratorio.
2. La correcta aplicación de la teoría del
mantenimiento, permite un correcto desarrollo e
implementación del laboratorio.
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3. La interfaz de programación de lego, permite al
usuario dar órdenes al robot de una manera sencilla
y fácil de entender, por lo cual no se tiene mayores
inconvenientes al programar.
4. El correcto cálculo de avance entre mina y mina
se llevó satisfactoriamente.
V. RECOMENDACIONES
Del presente laboratorio, se tienen las siguientes
consideraciones:
1. Es de gran utilidad aplicar la filosofía de las 5S,
a la hora de realizar la construcción y
mantenimiento del robot LEGO.
2. Al ingresar al laboratorio de robótica serecomienda, poner a cargar pilas, las cuales son
necesarias para el funcionamiento del robot LEGO
y que en su mayoría permanecen descargadas.
3. Para completar correctamente el desafío de las
minas (autónomo) se recomienda tener cuidado en
donde és el sitio inicial para el robot, dado que por
unos pocos centímetros se puede arruinar el reto.