Robots móviles
¿Por qué los robots necesitan
moverse?
¿Qué define a un robot?
• Sentir – un robot tiene que recoger
información sobre su entorno
• Planificar – un robot tiene que utilizar dicha
información para tomar decisiones
• Actuar – un robot necesita componentes
móviles para ejecutar comandos
¿De qué formas se mueven los robots?
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Girar
Transportar
Caminar
Nadar
Volar
Alcanzar
Curvar
Golpear
Rodar
Robot
serpiente
Movimiento manipulativo
• Robots que utilizan un
brazo, una cinta u otros
medios para agarrar y
maniobrar objetos
Desplazamiento móvil
• Robots que pueden
desplazarse de un
lugar a otro
¿Por qué ir de un sitio a otro?
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•
•
Transportar productos y materiales
Llevar mensajes
Llegar más rápido
Hacer una tarea mientras tú llega o cuando llegas
Recoger información sobre lo que hay en el lugar
Alejarse de algo
• ¡Comprueba si puedes!
La mayoría de los robots
se desplazan rodando
• Caminar es difícil –
requiere equilibrio
• Nadar sólo funciona
en el agua
• Volar requiere
mucha velocidad y
energía
• Las ruedas y las cintas
facilitan el movimiento
sobre el suelo
• Proporcionan
estabilidad con
múltiples puntos que
tocan el suelo
¿Cómo funcionan los
robots rodantes?
• Sensores
• Motores
• Ruedas
• ¡Programación!
Componentes principales
de la robótica
• Construir – Mecánica, matemáticas, física
• Programar – Construir comportamientos
• Probar – Múltiples ensayos
• Comunicar – ¿En qué has trabajado
o qué conseguiste? ¿A qué conclusiones
has llegado?
Construcción
Utilizaremos piezas de LEGO® para
construir nuestros robots
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Engranajes y ejes
Vigas y conectores
Motores y ruedas
Sensores y cables
Cubo programable NXT
Construcción
Piezas LEGO®
Construcción
Motores y sensores LEGO®
Motores
Sensor
ultrasónico
Sensor
de luz
Sensor
de sonido
Sensor
táctil
Construcción NXT LEGO®
Pantalla
de LCD
Puertos de
entrada de
sensores
Puertos
de salida de
motores
Botones de
navegación
Puerto de conexión USB
Programación Comportamientos
• Proporcionar comportamientos al robot
• Los comportamientos complejos se construyen a partir
de sencillos
El comportamiento básico…
se utiliza en el comportamiento sencillo:
Programación
…que se utiliza en el comportamiento complejo:
Programación Interfaz de la pantalla
Bloques
Área de programación
Área de propiedades
Programación Bloques y funciones
Programa arrastrando
bloques desde el menú
de la izquierda
Colócalos en la
cuadrícula y únelos
Podrás crear tus propios
bloques, denominados
Mis bloques
Comprobación
¿Por qué hacemos pruebas?
• ¡Asegúrate de que funciona!
• Comprende lo que el robot puede hacer
• Pruébalo todo varias veces para determinar
la repetibilidad
• Utiliza el robot para probar otros fenómenos
Comprobación
• Cuando realizamos pruebas, tomamos
datos (números)
• Escribimos nuestros números en gráficos
organizados
• Anotamos todo lo que podemos sobre el
experimento
• Observamos nuestros datos cuando
hemos finalizado
Comunicar
¿Por qué es tan importante comunicar tu diseño?
• Si nadie sabe de qué se trata, cómo funciona o
por qué es bueno, ¿por qué iban a querer
comprarlo?
• Si está perfectamente documentado, otras personas
pueden seguir construyendo lo que tú has
comenzado y crear incluso mejores tecnologías
Comunicar
• Experimenta con las hojas de trabajo y
los libros de registro
• Presentación de nuestro trabajo
• Realización de esbozos y descripción
de ideas para
que los compañeros del equipo también
puedan comprenderlo
¿Qué es la ingeniería?
•
•
•
•
•
Solución de problemas
Trabajo en equipo
Administración del tiempo
Realización de pruebas
Hacerlo de nuevo si no funciona
correctamente la primera vez
Proceso de ingeniería
Presentar
Rediseñar
Determinar el
problema
Investigar
¿Cómo
Considera
te enfrentaste
la mejoralsolución
problema?
¿Soluciona
Construir
el
físicamente
problema
original
algo
¿Cómo
¿Ha
Aporta
¿Qué
solucionado
estás
tantas
puedes
intentando
soluciones
cambiarlo
alguien
para
¿Qué
solucionar
retos encontraste?
el problema y
puede
lo
que
resultar
haspuedas
construido?
difícil.
¡Nolote
solucionar?
este
para
como
problema
que
cumpla
¿Por
antes?
qué
allos
¿Cuál
respetar
fue las
la solución
restricciones
final?
¿Por
qué
desanimes!
o
por
qué no?
requisitos
¿Cómo
necesitas?
problema.
lo
del
consiguió?
problema?
presupuestarias
¿Qué cambiosy harías?
de tiempo.
Probar
Construir
Tormenta de
ideas
Adoptar la
mejor solución
Robot Asistente Personal
Robot Asistente Personal
• Construiremos un robot móvil para ayudar
en clase
• Realizaremos pruebas en el robot para determinar
sus capacidades
• Antes de que pueda realizar comportamientos
complicados,
tenemos que enseñarle sencillos
• Pero, antes de programar nada, necesitamos
construir
XAVIER
Construido por la Carnegie Mellon University en 1993
• Brazo de grúa para recoger cajas
• Videocámara para obtener información y tomar
imágenes
• Sensores de sonar para detectar la posición de
los objetos en su trayectoria
• Recorría los pasillos sobre su base de cuatro
ruedas
• Podía controlarse a través de Internet
• Podía programarse para tomar imágenes,
ir a distintas oficinas, contar chistes
61 cm de
diámetro
¡Xavier es grande!
¡Más de
90 cm de
altura!
Sensores
táctiles
Motores
Ordenadores
Cámaras
Láser
Sensores de
sonar
Ruedas
Se necesita mucho espacio para
que quepan todas esas cosas
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Mobile Robots - Carnegie Mellon University