Programación de Robots Lego con

Transcripción

1

2 Programación de Robots Lego con LabVIEW Benjamin Celis Ingeniero de Aplicaciones, National Instruments

3 3

4 Por qué la Academia? En centros educativos apoyamos el camino de los futuros ingenieros y científicos. Quiénes serán los Ingenieros del 2020? 2 años de primaria. 8 años de edad. 4

5 Software MINDSTORMS NXT Software completamente nuevo Impulsado por National Instrument s LabVIEW Iconos de fácil posicionamiento. Fácil programación desde nivel principiante hasta avanzado! 18 desafíos guiados con instrucciones de construcción, programa de soporte, tips, trucos y mas! 5

6 LEGO MINDSTORMS NXT Descripción del producto. Sistema de construcción técnico Bloque Inteligente: Procesador de 32 Bit USB 2.0 y Comunicación Bluetooth Pantalla de 100 x 64 pixeles 3 salidas 4 entradas Altavoz 8 KHz de calidad de sonido Alimentación, 6 Baterías AA. 6

7 LEGO MINDSTORMS NXT Descripción del producto. Sensores Luz Sonido (db) Ultrasónico (distancia) Contacto (+ axel slot) Motores Mayor potencia Sensor de giro 7

8 Papel de LabVIEW en LEGO MINDSTORMS ROBOLAB LEGO MINDSTORMS NXT Software 2006 LabVIEW Toolkit para LEGO MINDSTORMS NXT Software Q

9 LabVIEW Toolkit para LEGO MINDSTORMS NXT Noviembre del 2006, se lanzo LabVIEW Toolkit para LEGO MINDSTORMS NXT Distribución: Descarga gratuita y disponible en ni.com/mindstorms Publico: Comunidades de usuarios, usuarios de LabVIEW, Escuelas y Universidades. Capacidades: Usuarios de LabVIEW (7.1 a 8.50) pueden programar el NXT usando LabVIEW Creadores de Software y Hardware libres pueden crear bloques para MINDSTORMS NXT usando LabVIEW Express VI technologypr 9

10 Aplicaciones y Beneficios del NXT Toolkit. Introducción al diseño de programas en LabVIEW Proporciona a los estudiantes de Ingeniería una plataforma sencilla de utilizar Habilidades para cursos de alto nivel Fácil paleta de herramientas Listo para usarse Aprendizaje en tiempo real 10

11 Aplicaciones. Ejercicios para introducir los conceptos básicos de programación: 1. Interfaz de LabVIEW usando el NXT Toolkit 2. Resolución de Problemas 3. Entradas y Salidas 4. Sensor de retroalimentación 5. Maquinas de Estado

12 Tribot en movimiento Interfaz de LabVIEW Diagramas de bloques Aprendiendo sobre VI Funciones de movimiento Resolución de problemas 12

13 Control de Servomotores Visualización de la manipulación de la rotación de 3 servomotores del Tribot, en una gráfica, a través de conexión USB o Bluetooth. 13

14 Create NXTObject Permite la conexión mediante USB Find NXT Permite la conexión mediante Bluetooth 14

15 Programación en LV Programación en LabVIEW con el NXT Toolkit. Uso de las herramientas del NXT Toolkit dentro de labview. 15

16 Sync Time Movimiento del Tribot hacia adelante y Atrás. Sync Distance Movimiento del Tribot hacia la Derecha y la Izquierda. 16

17 NXT Terminal Permite descargar la programación en el bloque del NXT. 17

18 Rutinas de Movimiento Reto propuesto Movimiento del Tribot bajo un plano similar al numero ocho. 18

19 Evitar Obstáculos Sensor de contacto Sensor ultrasónico Estructuras While loops Estructuras Case 19

20 Sensor Ultrasónico y de Contacto Visualización de la manipulación del Sensor Ultrasónico y el de Contacto del Tribot, en una gráfica, a través de conexión USB o Bluetooth. 20

21 Detectando y Evitando Obstáculos Secuencia normal: Secuencia con obstáculos: 21

22 Motor Distance Permitirá manipular las tenazas del Tribot. Estructura While Ejecuta las acciones dentro de este, hasta que la condición se lleve a cabo. 22

23 Ultrasonic Sensor Representa el Sensor Ultrasónico del Tribot. Case Structure Contiene múltiples sub-diagramas y es ejecutado cada vez que se cumple el caso True o False. 23

24 Touch Sensor Representa el Sensor de Contacto del Tribot. Sound Sensor Representa el Sensor de Sonido del Tribot. 24

25 Retroalimentación de los Sensores. Sensor de luz Control de retroalimentación Maquinas de estado 25

26 Sensor de Luz Visualización de la manipulación del Sensor de Luz en una gráfica, a través de conexión USB o Bluetooth. 26

27 Sensor de Luz Como Switch Hay dos maneras en las que un sensor de luz puede ser usado: para retroalimentación o para un sistema controlado por movimiento. Una manera de usar el Sensor de Luz, es como un switch binario o digital es: Si el sensor esta arriba de 50 (blanco), esta activo. Si el sensor esta debajo de 50 (negro), esta inactivo. Una manera de seguir una línea usando el Sensor de Luz como Switch Binario, es como el siguiente ejemplo: 27

28 Desarrollo de un programa para un robot seguidor de Luz. 28

29 Sensor de Luz Como Sensor Analógico Asume que el Sensor de Luz toma el promedio de la intensidad de la luz que es detectada sobre una pequeña área. Es así como el sensor pasa hacia una línea negra, se muestra en el siguiente ejemplo: 29

30 Comunicación Inalámbrica Enviar/Recibir mensajes Uso de mensajes para manejar acciones. Robot que imita 30

31 Conexión Bluetooth Instalando una conexión Bluetooth entre dos Tribots NXT. Mediante configuración de los Bloques. 31

32 Mensajería Bluetooth Creación de código para enviar mensajes Bluetooth Se programa un Tribot NXT para que realice una serie de acciones y las envíe vía Bluetooth. 32

33 Creación de códigos para recibir mensajes vía Bluetooth Se programa un Tribot NXT para que realice una acción, cuando reciba un mensaje vía Bluetooth. 33

34 Robot que Imita Programar un Tribot NXT que copie los movimientos del motor de otro Tribot. El reto es hacer que un Tribot imite totalmente los movimientos de otro por copia de acciones vía Bluetooth. 34

35 Maquinas de Estado Sensor de sonido Contador de eventos Maquinas de estado avanzadas 35

36 Sensor de Sonido Usar LabVIEW para conocer como trabaja el Sensor de Sonido. En la gráfica podremos observar como trabaja nuestro Sensor de Sonido. 36

37 Contador de Eventos Crear un programa que cuente el numero de sonidos que el Tribot escucha. Que cada vez que el Tribot registre un sonido, lo cuente. 37

38 Máquinas de Estado Avanzadas Controlar el Tribot usando el Sensor de Sonido. Utilizando chazquido de los dedos y con intervalos de dos segundos, deberá interpretar: 1 sonido, vuelta a la izquierda 2 sonidos como vuelta a la derecha 3 sonidos o mas, como un comando de stop. 38

39 Como se distribuye? Articulo en Dev Zone Webcast Comunidades en internet 39

40 Instituciones interesadas. A&M UT GT VT UVa Kettering Panama Kirkwood NI Field Sales force Jeff Steele Charlie Knapp 40

41 LEGO Generalidad de los productos académicos Visión del Progreso según el nivel educativo. Ciencia Matemáticas Ingenierías de Diseño y Tecnologías ICT MINDSTORMS Science 2007 MINDSTORMS Education NXT 2006 LabVIEW TM for MINDSTORMS 2007 Primaria Secundaria Preparatoria Universidad 3er al 6to Año 1er al 3er Año 1er 6to Semestre Desde el 1er semestre. 41

42 LEGO MINDSTORMS NXT LabVIEW : LabVIEW esta apoyando a todos los jóvenes y niños para realizar sus propios robots! Capacidad de LabVIEW: El software MINDSTORMS NXT permite junto con LabVIEW el crear nuevas plataformas de software para su uso desde escuelas primarias hasta universidades. Apoyando el camino para los futuros Ingenieros y Científicos: El uso de los LEGO MINDSTORMS NXT en las escuelas, ayuda a incrementar la familiaridad de los estudiantes con la programación grafica, antes de que ellos entren en la universidad. LabVIEW para LEGO MINDSTORMS: NI LabVIEW para LEGO MINDSTORMS, permitiendo la programación del NXT en LabVIEW y desarrollar nuevo hardware y software. 42

43 Preguntas El conocimiento es sólo parte del aprendizaje el aprendizaje verdadero viene con la experiencia. - Seymore Papert 43

44 Agenda 44