¿Qué es un robot?

La palabra robot proviene del checo: robota, que significa trabajo duro o forzado. Se usó por primera vez durante la obra de teatro Rossum Universal Robots de Karel Čapek y su uso se extendió gracias a las obras de ciencia ficción creadas por el escritor Isaac Asimov , en cuyos  libros aparece por primera vez el termino robótica, como la ciencia de construir robots.
A menudo nos imaginamos a un robot como una máquina con forma humana que camina, habla, gesticula… pero en realidad es algo mucho más sencillo:
“Un robot es una máquina automática programable que es capaz de interpretar información del medio físico para modificar su conducta. Tiene la capacidad de interactuar con el entorno y, en función de ello, realizar unas funciones u otras.
 

Qudino es el cerebro que interpreta al mundo por  medio de sus sensores y acciona mediante sus actuadores.
Sensores: estos son los sentidos de nuestro robot con los que podrá ver, oir y tocar.
Actuadores: son las acciones, que puede realizar nuestro robot; moverse, iluminar, emitir sonidos y hasta cantar.

partes del robot
Si comparamos un robot con una persona, los sensores serían sus sentidos. Éstos transmiten información a su sistema de control o cerebro, modificando su comportamiento e influyendo sobre el mundo mediante sus actuadores. Además, un robot necesitará una fuente de energía para funcionar y una estructura física para sostener los elementos que lo componen.
El sistema de control: Qudino

El cerebro o Qudino es como un pequeño ordenador. Básicamente es un microcontrolador al que se le pueden conectar sensores (sentidos), y actuadores (músculos, voz, etc).

 
Qudino está formado por los siguientes componentes:

  • Pines de Entrada : se conectan Sensores
  • Pines de Salida: controlan a los Actuadores
  • Entrada micro-USB: a través de esta entrada la placa se comunica con el ordenador.
  • Entrada de baterías: la placa recibe energía de las baterías o la fuente de alimentación para poder funcionar.
  •  Led RGB: emite luz roja,verde, azul
  •  Zumbador: emite y capta sonido

Los sensores

Un sensor es un componente electrónico que transmite más o menos electricidad en función de un elemento físico, como la luz, el sonido, la distancia, etc. Si queremos conectar un sensor a nuestra placa, tendremos que averiguar primero si el sensor es digital o analógico.

El sensor digital

Un sensor digital solo puede tener dos valores: 1 o 0, todo o nada. Un ejemplo de sensor digital es un botón, en el que cuando pulsamos el botón éste vale 1, y cuando no lo pulsamos 0.

Botón
 Choque  

El sensor analógico

Un sensor analógico puede tener múltiples estados siendo capaz de transformar la cantidad de luz, temperatura u otros elementos físicos en un valor comprendido entre 0 y 5 volt. Un ejemplo de sensor analógico es un sensor de luz, donde dependiendo de la cantidad de luz que el sensor recibe dará un valor mayor o menor.

Perilla
 
 
 
 
Ojos
 

Los actuadores

Un actuador es un componente electrónico capaz de realizar una acción sobre el entorno. Por ejemplo, un motor que mueve una rueda, un LED que indica que un aparato está encendido, un altavoz que emite un sonido, etc.
Utilizando Qudino, todos los actuadores que utilicemos se conectan a un pin salida. Hay actuadores digitales , como un LED, que sólo tienen dos estados, mientras que otros, como un servomotor, pueden tener múltiples posiciones y por tanto ser analógicos.

Servo de posición  

¿Cómo piensa una placa controladora?
A veces se crea un proyecto o un robot que no se comporta como uno había pensado. Recuerda que tu placa controladora es el cerebro de tu máquina, pero es mucho más limitado que un cerebro humano.

    La placa controladora…
  • Piensa (procesa) las cosas de una en una, no puede hacer dos cosas a la vez.
  • Piensa y repite acciones muy rápido, tanto que a veces no podemos ni ver lo que está haciendo y hay que decirle que espere un poco.
  • Nunca hace nada que no le hayas dicho. Hay que programar todo lo que quieras que haga y darle las órdenes de una en una.
  • Normalmente, cuando la placa acaba su lista de órdenes, vuelve a empezar de nuevo, repitiendo su programación una y otra vez.
 
 

Algunos Vídeos

Qublock bajo Windows

Instalaremos el driver de la placa Arduino-Qudino:
Primero conectamos nuestro Qudino a la pc mediante el cable USB, por lo general automáticamente nos instalara el driver de la placa

Imagen de un arduino que no reconoce el puerto

Si no lo hace entonces realiza lo siguiente:

Para instalar el driver de la placa abrimos el Administrador de dispositivos y nos aparece en el listado Otros dispositivos Dispositivo → desconocido, hacemos click encima de el y en la pestaña “Controlador” pulsamos “Actualizar controlador” y después “Buscar software de controlador en el equipo”, especificamos la ruta de la carpeta drivers que se encuentra dentro de la carpeta de instalación de nuestro Qudino y automáticamente se instala el controlador.
Abrimos el entorno de programación y en Herramientas Puerto Serial → seleccionamos el puerto COM# que nos aparece en el administrador de dispositivos cuando instalamos el driver y en Herramientas -> Dispositivos selecciona el tipo de placa que tienes.
Qudino interfaz
Ahora solo tienen que presionar el boton de enviar, si vez que parpadean los leds RX y TX en la placa al momento de cargar el programa y no te manda algun error el ide de Qudino hemos terminado de configurar tu entorno de desarrollo Qudino.

Conclusion

Hemos instalado y configurado correctamente nuestra placa Qudino y hemos visto el proceso necesario para cargar tus programas a Qudino. Mas adelante veremos algunos ejemplos de desarrollo en esta plataforma, explicaremos la estructura en hardware de la placa asi como el lenguaje de programacion Qudino.

Ahora ¡No olvides instalar qublock!

Nuevo kit con Neopixel

Para utilizar Neopixel un led RGB programable,con Qudino . Se programa dentro de bucle o ciclo el siguiente Actuador.


Salidas neo es la direccion del led incorporado en el Qudino. Número de led de led 0 a 255. Rojo ,verde y, azul desde  0 a 255, obteniendo así un gran número de tonalidades y colores.
Con Qudino se utiliza el siguiente programa:

El video muestra el funcionamiento del programa.

Vehículos de Braitenberg con Qubotica

Los vehículos de Braitenberg son pequeños robots que pueden exhibir comportamientos complejos con un armado muy simple. Los vehículos típicamente tienen cuerpos en forma de caja con una rueda a cada lado. En la parte delantera del vehículo tiene sensores que detectan diferentes tipos de estímulos (por ejemplo, luz) del entorno. Estos sensores están conectados directamente a las ruedas del vehículo de manera que las ruedas giran cuando el sensor se activa.
El concepto es sencillo, pero Braitenberg demostró que estos vehículos pueden exhibir comportamientos aparentemente complejos e interesantes como “amor” o “odio”.

Modelos básico de vehículos de Braitenberg en el ejemplo esta implementado el  “a”

Ejercicios

  • Hacer el modelo “b”
  • Usar el sensor de choque en lugar de los ojos
  • Unir ambos sensores de modo que el robot huya de las paredes y de la luz

Tono y Perilla

Para realizar este programa se conecta la perilla a una entrada del Qudino (E0, E1, E2, E3); el zumbador, esta incorporado en el módulo Qudino. La salida esta por defecto en tono,esto permite el uso del zumbador interno. La frecuencia esta por defecto en 440.

Perilla, nos permite modificar gradualmente el valor de una entrada.

Se observa en la foto el Qudino, conectado a la perilla en la entrada E2, el programa debe respetar esta conexión

Se observa en la foto el Qudino, conectado a la perilla en la entrada E2, el programa debe respetar esta conexión

Programa del ejemplo:

Video del ejemplo:


 

Movimientos básicos

Para generar el movimiento de las ruedas debemos conectar cada “rueda” a una salida por S0 y S1

para su control vamos a usar el Servo de posición

Si queremos generar un movimiento hacia la izquierda o hacia la derecha vamos a tener que poner los dos motores en 180° o los dos en 0°.

Agregando un retardo podemos hacer que un movimiento se hagan por un tiempo y luego agregar otro movimiento, otra retardo y otro movimiento…

En este ejemplo lo vemos moverse hacia adelante y luego hacia la derecha así sucesivas veces…

El armado de robot con ruedas se realiza con un Qudino y un Chasis (track) de movimiento(motores,ruedas,portapilas). De los ejemplos publicados se toma Movimientos básicos, para una prueba inicial:

El programa utiliza varios bucles o ciclos ,por ejemplo: AD(adelante), IZ(izquierda) , DER(derecha),  ATR(atrás) y un bucle principal que combina los anteriores con retardos.

Ejercicios

  • hacer un programa que haga un movimiento similar al video (si no te sale esta en los ejemplos como ayuda)
  • hacer que gire para el lado contrario
  • hacer que se mueve en zig zag o de otras maneras…

Qubótica educativa

Kit de robótica que permite crear nuestros propios robots, aprender a programar y jugar.  Diseñado para todas las edades. Recomendado para Educación primaria y media.Estos Kits de robótica, programación y encastre. Permite generar objetos interactivos y robóticos  que controlan y detecta sonidos, luces,objetos y producen movimiento y otras acciones
Que se programan desde nuestra computadora.
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