Robótica con ladrillos LEGO

Transcripción

1 Robótica con ladrillos LEGO José María Cañas Plaza Abril 2003

2 Índice del curso 1 Índice del curso Introducción Elementos del kit Programación con código RCX Programación con NQC Programación con C y BrickOS Programación con Java y LeJOS Conclusiones Robótica con ladrillos LEGO

3 Índice del curso (cont.) 2 Elementos del kit

4 Introducción (cont.) 3 Introducción Un robot interactúa con su entorno. Para ello tiene sensores, actuadores, procesadores y algún elemento de interacción con las personas, todos ellos integrados en su cuerpo robótico. Sensores : miden alguna propiedad del entorno o de sí mismo. Son los sentidos del robot. P.e.: sensores de luz, de contacto, de infrarrojos, sonars, cámaras, etc. Actuadores : le permiten moverse o hacer algo en el mundo. Son los músculos del robot. P.e.: Motores. Procesadores : realizan los cálculos, son el cerebro del robot. Interacción : pantalla, botones, etc.

5 Introducción 4

6 Ladrillo RCX 5 Ladrillo RCX

7 Ladrillo RCX 6 Procesador Microprocesador Hitachi H8 16 KB ROM, 32 KB RAM 6 KB para programas de usuario Pantalla y cuatro botones Puerto de infrarrojos Firmware de LEGO Código interpretado Temporizadores Conversores A/D

8 Ladrillo RCX 7 Botones y pantalla On-Off : encendido y apagado Prgm : selecciona uno de los huecos disponibles Run : pone en marcha ejecución de un programa View : visualizar una entrada, una salida o el reloj

9 Ladrillo RCX 8 Comunicaciones Descargar programas Puerto serie del PC Similar al mando a distancia TV Comunicación entre robots

10 Sensores del ladrillo 9 Sensores del ladrillo 3 entradas sensoriales Muestreo cada 3 ms Conversor analógico-digital Muchos tipos: contacto, luz, rotación, temperatura, etc.

11 Sensores del ladrillo 10 Sensor de luz Mide cantidad luz recibida (modo pasivo) Emite luz infrarroja y mide cantidad recibida (modo activo) Valor continuo Sensible a color objetos cercanos Inestable: varía con luz entorno, distancia Encauzamiento del haz Útil para seguimiento de ĺınea, discriminación de color

12 Sensores del ladrillo 11 Interruptor mecánico Sensor binario Sensor de contacto Se pueden acumular varios en la misma entrada Útil para detección de choques, botón

13 Sensores del ladrillo 12 Sensor de rotación Cuenta vueltas 16 tics por vuelta Acumulativo Se puede variar resolución con engranajes Útil para estimación de posición

14 Sensores del ladrillo 13 Sensor de temperatura Valor continuo Dinámica lenta Grados Celsius, Fahrenheit

15 Motores del ladrillo 14 Motores del ladrillo sentido de giro on-off -floating motores de continua control en velocidad modulación por anchura de pulso 8 niveles PWM volante interior con inercia

16 Motores del ladrillo 15 Modulación PWM El ancho medio determina la velocidad del motor.

17 Motores del ladrillo 16 Engranajes Relación entre número de dientes Reducciones: fuerza vs velocidad Mayor precisión Cambios de eje de giro Conseguir traslación con rotación

18 Motores del ladrillo 17 Tracción diferencial Tipo tanque vs tipo coche Giro proporcional a la diferencia de velocidades

19 Motores del ladrillo 18 Otros sensores y actuadores Lámpara Zumbador