miércoles, 18 de abril de 2007

Robótica educativa


EJEMPLO DE APLICACIÓN DE ROBÓTICA EDUCATIVA(CONSTRUCCION DE ROBOTS)

LEGO LOGO o el Imperio de los juguetes inteligentes

El LEGO es un juego de construcciones con módulos de plástico ensamblables de origen danés que se ha difundido mucho a pesar de su elevado costo debido a su gran calidad de interés. Los modelos recientes LEGODACTA han incorporado innumerables elementos de precisión como poelas, engranajes, ejes, motores y sensores, luces, etc. que permiten la construcción de mecanismos complejos controlables por una computadora mediante una interfaz adecuada. El lenguaje de programación de elección es el LOGO, que se presta de manera admirable para desarrollo de procedimientos modulares y recursivos.


Es importante rescatar que los alumnos en sus producciones utilizan módulos de un proyecto adaptándolos para otros.
A partir de este trabajo es posible:

-Familiarizarse en el manejo de las sentencias LOGO

-Aprender: como armar una secuencia, como armar una recursión, como armar una estrategia de control por tiempo.

-Adquirir habilidades para la representación del comportamiento.
Por ejemplo, en un quinto año se podrían tomar los tiempos de algunos semáforos que se encuentran en la vía pública, tratar de aplicar lo observado buscando estrategias adecuadas y analizar luego, el aspecto social y las formas de comportamiento que surgen a través de su uso.El alumno a partir de la situación problemática podrá mejorar, ampliar y elaborar proyectos análogos.

Necesitamos:

*-El Kit LEGO DACTA

*-Una Interfaz de LEGO DACTA

*-Un cable de conexión

*-El software LEGO DACTA CONTROL LAB

¿Qué contiene un kit LEGO DACTA?
Hay muchos kit, pero a los efectos de dar un ejemplo a través del cual desarrollar algunos proyectos, trabajaremos con el Kit LEGO DACTA Nº 9701. Éste es un kit básico que contiene:-Elementos de construcción (ladrillos plasticos), sensores, motores, luces y elementos de sonido.-Instrucciones completas para armar varios modelos entre los que se encuentran un ploter, un invernadero, un brazo robótico y un vehículo.-Un manual de instrucciones de uso.
Además necesitamos una interfaz.

El Kit de interfaz contiene:-La Intefaz B de LEGO DACTA-Un transformador-Un manual de instrucciones
Necesitamos además un cable que conecte la interfase a la computadora. El otro extremo del cable se conecta a uno de los puertos series de la placa multifunción de la computadora.


Y necesitamos el Software LEGO DACTA CONTROL LAB Nº 953 001 que contiene:

-12 tarjetas para el estudiante de guía rápida

-7 tarjetas de proyecto para el estudiante

-1 video instructivo-1 guía rápida para el docente

-1 guía de los 7 proyectos detallada para el docente

-El software CONTROL LAB para instalar en la computadora

-1 tarjeta de registro.


¡¡A TRABAJAR!!
Es importante tener en cuenta que con este material podrán trabajar un grupo de 4 a 6 alumnos. Como la modalidad de trabajo es por proyectos se puede rotar a los alumnos en los conjuntos que disponga. Es importante rescatar que con anterioridad al armado y prueba del proyecto existe una etapa de análisis, diseño y planificación del proyecto en la cual no se necesita este material.

Instalación del software CONTROL LAB


Requerimientos de hardware:

-640 kb de RAM-DOS versión 3.1 o superior

-Un puerto serie disponible

-Procesador 286 o superior

-Monitor color o monocromo VGA

-Si posee un mouse con selector en la parte inferior con dos posiciones (2-3) coloque el selector en la posición 2.

Si posee un selector PC-MS colóquelo en la posición MS.
-Actualice en el archivo AUTOEXEC.BAT la línea del controlador del mouse por la siguiente:
LH C:\DOS\MOUSESi desea puede colocar la sentencia REM en la línea del controlador del mouse existente y escribir la nueva línea citada anteriormente.
INSTALACIÓN:

Inserte el disquete en la unidad correspondiente y escriba:INSTALL C:\CTRLAB

Esta instrucción instalará el software en el subdirectorio C:\CTRLABPara ejecutar el software:CD CTRLAB CTRLAB
La Interfase se instala automáticamente en el COM1.

Si desea instalarla en otro puerto deberá ejecutar el software CONTROL LAB e ingresar por el menú en la opción FILE PREFERENCES y cambiar el puerto a otro COM.


EJEMPLO: SEMÁFORO

SEMÁFORO
Este es un sistema que funciona por tiempo, independientemente del valor de las variables del entorno. En este caso nos falta un elemento del sistema: los sensores, dado que no es necesario obtener información del entorno. este es un típico ejemplo de control a LAZO ABIERTO.
RESUMIENDO:
LAZO ABIERTO: en esta modalidad intervienen solamente el controlador (la computadora) y el actuador (motor, lámpara, sirena, etc.) El sistema no recibe información del entorno que pueda modificar su funcionamiento. No intervienen sensores.

Descripción del modelo SEMAFORO
Se conectan tres luces cada una en un cable. Se agrega un ladrillo plástico detrás de cada luz para completar el espacio libre.Entre una luz y otra se coloca un ladrillo plástico para separarlas.Luego se colocan los plásticos en las luces (de abajo hacia arriba: verde, amarillo y rojo).El conjunto de las tres luces armado se coloca sobre uno de los soportes y se encastra en la plataforma.

El cable correspondiente a cada una de las lámparas irá conectado a un terminal de salida de la interfase. En este caso:
el cable que corresponde a la luz verde al OUTPUT A el cable que corresponde a la luz amarilla al OUTPUT Bel cable que corresponde a la luz roja al OUTPUT C

Piezas necesarias:
- 1 plataforma

- 3 luces

- 3 plásticos cubre

-luces (rojo, amarillo y verde)

- 3 bloques 1x2

- 2 bloques 2x2 chatos

- 3 cables largos

- 1 eje nº8

- 3 soportes para eje

ESTRATEGIA DE CONTROL (CICLO DE ENCENDIDO)

Realizaremos un control por tiempos de la secuencia de encendido de las luces. Encenderemos ROJA por 7 segundos, luego simultáneamente ROJA y AMARILLA por 2 segundos, luego VERDE por otros 7 segundos y por último AMARILLA por 2 segundos y así sucesivamente (recursión). PROGRAMACIÓN DE LA ESTRATEGIA DE CONTROL
1)Se le ponen nombres a las salidas asociadas por la función. En este caso, a cada lámpara la llamamos por un color : ROJA, AMAR, VERDE.

2)Ingresar en PAGE - SETUP

3)Llevar el icono de la lamparita en A, en B y en C según corresponda.

4)Se hace doble clic en cada icono y aparecerá la ventana perteneciente a la lámpara elegida.
ABREVIATURAS PARA TENER EN CUENTA:
TTO significa TOTALK (puede estar dirigido a más de un actor.

A partir de la orden TTO [roja amar] actuarán las dos)
ONFOR 20 significa ON WAIT 20 OFF

Veamos ahora el procedimiento completo:

to semáforo

tto "roja

onfor 20

tto [roja amar]

onfor 20

tto "verde

onfor 7

0tto "amar

onfor 20

semáforo

end

También pueden ver otros ejemplos de aplicación de los robots mindstorms en biologia en:

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