4.- PRACTICAS DE ROBOTICA

 LAS PRÁCTICAS DE ROBÓTICA CON ARDUINO Y S4A.

3.- PROGRAMANDO CON ARDUINO

     Para trabajar este bloque de contenidos vamos a utilizar el Kit de Robótica de BQ. En esencia es una tarjeta ARDUINO que tiene incorporado unos pines extra que simplifican el cableado de las conexiones. En este vídeo teneís la descripción del equipo.

                      También se puede hacer el programa utilizando código en comandos en lugar de bloques.

/***   Included libraries  ***/


/***   Global variables and function definition  ***/
int LED_1 = 10;

/***   Setup  ***/
void setup() {
    pinMode(LED_1, OUTPUT);
}

/***   Loop  ***/
void loop() {
    digitalWrite(LED_1, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(LED_1, LOW);
    delay(2000);
}

                      BQ proporciana una plataforma de contenidos en la cual podreis encontrar información de muchas cosas. Os puede resultar muy útil si quereis ampliar vuestros conocimientos sobre el tema

PLATAFORMA DIWO

                     Para programar nuestros circuitos electrónicos, utilizaremos el navegador CHROME y una plataforma creada por BQ que es ONLINE, denominada BITBLOQ. 
       

ACTIVIDADES

CONECTE DOS DIODOS A LA PLACA DE ARDUINO. 
REALICE UN PROGRAMA PARA QUE MIENTRAS QUE UNO ESTÉ APAGADO EL OTRO ESTÉ ENCENDIDO. SUBA EL PROGRAMA A BITBLOQ AÑADIENDO UNA IMAGEN Y UN VIDEO. 

PROYECTO

Código Arduino

/***   Included libraries  ***/


/***   Global variables and function definition  ***/
int LED_A = 10;
int LED_B = 5;

/***   Setup  ***/
void setup() {
    pinMode(LED_A, OUTPUT);
    pinMode(LED_B, OUTPUT);
}

/***   Loop  ***/
void loop() {
    digitalWrite(LED_B, LOW);
    digitalWrite(LED_A, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(LED_B, HIGH);
    digitalWrite(LED_A, LOW);
    delay(2000);
}




2.- SESORES Y ACTUADORES

     Nuestra placa nos permite controlar los sistemas. Pero en cualquier sistema existen entradas y salidas. Las entradas transformar los estímulos físicos en señales eléctricas, para ello se utilizan sensores o transductores. A su vez pueden ser de dos tipos analógicos y digitales. Los primeros sólo pueden tomar dos valores 0/1. Dentro de nuestro equipo sólo tenemos el botón. Los sensores analógicos por el contrario admiten todos los valores. En nuestra caja tenemos sensores de luz LDR y de posición potenciometros. Los dos son resistencias variables. En el caso de la LDR el valor de la resistencia disminuye al aumentar la luz porque está hecha de CdS cuya resistividad tiene esa propiedad. En el caso del potenciometro varía porque la resistencia aumenta con la longitud del cable, el dial hace que ocurra eso.

             En cuanto a los actuadores hacen lo contrario a los transductores. Es decir, transforman la señal eléctrica en movimiento (motores), luz (LED) o sonido (zumbadores). En este caso los 3 son digitales. Aunque pudiera parecer que el motor es analógico no lo es, porque tiene un servo que controla su movimiento mediante señales PWM .
           

Por lo que, en teoría, sólo pueden girar entre 0 y 180º. Esto es justo lo que hacen los motores miniservos. Para conseguir la vuelta completa se rompe el punto de posición como no se puede detectar se sigue girando hasta completar los 360º.

ACTIVIDADES

1.- Se enciende un Led u otro dependiendo del estado del botón.

/***   Included libraries  ***/


/***   Global variables and function definition  ***/
int led_A = 10;
int led_B = 5;
int boton = 3;

/***   Setup  ***/
void setup() {
    pinMode(led_A, OUTPUT);
    pinMode(led_B, OUTPUT);
    pinMode(boton, INPUT);
}

/***   Loop  ***/
void loop() {
    if (digitalRead(boton) == 0) {
        digitalWrite(led_A, HIGH);
        digitalWrite(led_B, LOW);
        delay(2000);
    }
    if (digitalRead(boton) == 1) {
        digitalWrite(led_B, HIGH);
        digitalWrite(led_A, LOW);
        delay(2000);
    }
}

2.- Hacer que un led se encienda cuando la luz sea escasa (Recuerde que los valores para LDR varían entre 0 y 1023).

3.- Hacer que suene una melodía con el  zumbador al pulsar un botón

4.- Programar un servomotor para que funcione como un inversor de motor

5.- Repetir el ejercicio 1 cambiando el botón por un potenciometro. (El calibrado del potenciometro va de 0 a 1023).

        

1.- ROBOTICA: CONCEPTOS GENERALES

           Para controlar los sistemas eléctricos y electrónicos se precisa una serie de elementos que a su vez dan lugar a dos formas típicas de control

1.- Control en lazo abierto: Existe una señal de entrada que se convierte en una se salida después de realizarse un proceso.

Existen muchos sistemas de control en lazo abierto, como las lavadoras.

2.- Control en lazo cerrado: La señal de salida retroalimenta la entrada comparándose con una consigna. El proceso se basa en el resultado de dicha comparación y da lugar a lo que se denomina señal de error.

Existen muchos sistemas de control en lazo cerrado como el termostato.

                En los procesos de control, la relación entre la señal de salida y la de entrada se denomina ganancia (G(s)/E(s)). En la práctica el estudio se realiza mediante funciones matemáticas de tipo polinómico dentro del campo de la Transformada de Laplace. El concepto resulta complicado, pero la práctica no lo es tanto. Con la finalidad de estudiar la estabilidad de un sistema de control se realizan los denominados diagramas de Nysquit. El número de vueltas está relacionado con la estabilidad del sistema.

O los denominados gráficos de BODE en función de las frecuencias:

          El control puede ser analógico o digital. Para los sistemas de control digitales no se utiliza la Transformada de Laplace, sino la Transformada Z.

         Los robots son máquinas multifuncionales y reprogramables. Atendiendo a su estructura existen 2 tipos de robots: Industriales y móviles. Dependiendo de los tipo de movimiento los robots industriales pueden ser cartesianos, cilíndricos y esféricos. Los Robots son máquinas complejas. Para su control es muy común utilizar un microprocesador. Gracias a él podremos realizar el control utilizando un ordenador y programar los robots con lenguajes de programación de alto nivel, lo que permitirá la ejecución de tareas más complejas.

Los robots se incluyen hoy en los sistemas productivos para sustituir al hombre en tareas monotonas, repetitivas o que supongan un peligro para su salud. Son uno de los mayores representantes de la denominada tercera revolución industrial. Aunque existe una creencia de que en un futuro serán mejores que los humanos, eso nunca ocurrirá.

ACTIVIDADES

1.- HAGA UN GLOSARIO DE TÉRMINOS RELATIVOS AL CONTROL Y LA ROBÓTICA.

2.- BUSQUE EN INTERNET INFORMACIÓN SOBRE SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO ABIERTO, LAZO CERRADO Y ROBOTS. 

3.- CON LA INFORMACIÓN ANTERIOR REALICE UN INFORME DE UNA HOJA, AÑADIENDO EL GLOSARIO DE LA ACTIVIDAD 1

2.- ENTORNO DE PROGRAMACIÓN

    El entorno de programación de AppInventor es muy similar a Scratch, incluso más sencillo. Como en Scratch diferenciamos entre los elementos de la pantalla y la programación. 

 A su vez la pantalla puede contar con diferentes elementos: botones, imágenes, canvas, sprites. Cada elemento tendrá una serie de características. Además de sus características propias, es preciso programarles. La programación se realiza mediante bloques igual que en Scratch. Existiendo bloques diferentes según el elemento que se quiere programar.

ACTIVIDADES

1.- Descargue de la carpeta de Drive las APPs.1, 2 y 3.
2.- Subálas a su AppInventor.
3.- Abrálas en el entorno de programación de App Inventor
4.- Analícelas y rellene la tabla

APP	SCREEN	ELEMENTOS DE DISEÑO	CARACTERÍSITCAS	ELEMENTOS  DE PROGRAMACIÓN	CARACTERÍSTICAS	FUNCIONAMIENTO  DE LA APP
1
2
3

5.- Reinvente una de las Apps cambiando algún elemento y algunas de sus características. ¿Cómo afectan dichos cambios al funcionamiento de la App?

6.- Vamos a crear una APP que calcule la intensidad a partir del voltaje y la resistencia

 Para ello se define la Layot

  Y los bloques

Además de crear diferentes aplicaciones para móviles con APPINVENTOR, será preciso poner a punto nuestro ordenador. El propio AppInventor tiene instrucciones muy claras sobre el uso de dicha aplicación. Incluso podemos encontrar algunas Apps que nos sirvan de guías. Comencemos por probar las siguientes formas de visualizar una App en proceso de creación.

ENLACE

Pulsando Create y entrando con nuestro gmail accedemos a

En My projects podemos importar alguna aplicación en formato ai.

Pusando en Get Started comprobaremos cómo podremos probar si nuestras aplicaciones funcionan

ACTIVIDADES

1.- Instalar el emulador 

2.- Descargar la aplicación de google play mit companion y probar las conexiones por WIFI y cable USB.

Para ello podremos descargar una aplicación (mi primera app)  de la carpeta compartida en google drive. Dicha aplicación es un gato que cuando se pulsa a un botón maulla.

ARCHIVO

También se puede buscar en la galería y descargarle, editarle, etc.Los arcivos para buscar son

Hello purr y/o ibm

3.- También podemos crear un apk, que se escanea e instala en nuestro móvil

1.- APP INVENTOR

            Hoy en día los teléfonos tienen funciones similares a las de un ordenador. Con ellos, diferenciamos entre un hardware (parte física del teléfono) constituido por componentes físicos, electrónicos y no electrónicos; y un software. El software hace que nuestro teléfono sea "inteligente" dotándole de las funciones que hoy le hacen tan atractivo.

               Existen varios sistemas operativos para teléfonos móviles, sin embargo el más utilizado es el ANDROID. ANDROID es un sistema operativo basado en LINUX que a su vez es un SO cuya principal característica es la de ser software libre. Es decir, se puede modificar a nuestro gusto sin estar sujeto a políticas comerciales. Además precisa de muy poca memoria para poderse instalar y eso le ha hecho tan interesante en el mundo del smartphone. ANDROID fue desarrollado por Google y por ello, cuando compramos un teléfono y lo configuramos nos solicitan una cuenta de correo electrónico Google. Esta etapa de configuración tiene sus ventajas, entre las que se encuentra una total compatibilidad con otros dispositivos y accesibilidad desde cualquier terminal. Aunque nos obliga a tener un compromiso con Google si queremos un teléfono ANDROID. 

                  Para empezar a utilizar nuestro dispositivo, disponemos de tantos escritorios como nos marcan los puntitos que se encuentran en nuestra parte inferior. Deberemos comenzar por configurar nuestros escritorios.

                        Las primeras aplicaciones de los teléfonos móviles que aún se conservan son

1.- LLamadas

2.- Agenda y listas de contactos

3.- SMS o mensajes de texto

                        La introducción de la cámara fotográfica y de video, causó que dichas aplicaciones junto con una forma de almacenamiento en el móvil se añadiesen al móvil.

                            Al introducir ANDROID, aparecieron además una serie de aplicaciones que se incorporan con INTERNET y ANDROID. 

1.- El correo electrónico y aplicaciones vinculadas a él (calendar, etc)

2.- El navegador de acceso a INTERNET

3.- Google Store.

                        En todos nuestros dispositivos, existe un acceso a los ajustes, que nos permiten acceder a la administración de aplicaciones y conectividad. 

ACTIVIDADES

1.- Cambie el fondo de escritorio

2.- Reorganice sus estritorios

3.- Verifique la conexión a una WIFI

4.- Descargue una APP Lector de códigos QR y utilicéle en alguna aplicación  

 Si el siglo XX culminó el uso del ordenador como herramienta indispensable para la gestión e incluso para relacionarnos los unos con los otros, el siglo XXI pertenece al teléfono móvil. Desde sus comienzos hasta nuestra fecha el MÓVIL ha sufrido una evolución innegable. Se ha convertido en la herramienta básica de nuestra sociedad y aún queda mucho que desarrollar.

              Debido a su pequeño tamaño, versatilidad y sencillez del manejo es un aliado esencial en las tareas del día a día. Pequeñas dificultades que cada vez son más sencillas de resolver por la evolución del antiguo móvil al actual smartphone capaz de conectarse en cualquier lugar a muy bajo coste. Pero además los usuarios trabajamos en comunidades virtuales compartiendo nuestra propia propiedad intelectual de forma gratuita. Todos podemos crear una APP para móvil que resuelva una pequeña dificultad como no perder tiempo en la parada del autobús. Estar informado de la ruta más corta cuando hay atasco o similar. Para ello, los nuevos móviles utilizan una base de datos a través de Google que nos suministran estas aplicaciones de forma gratuita.Incluso podemos hablar de forma gratuita utilizando WassApp o Line. 

               Si esto está ocurriendo ahora, ¿qué pasará dentro de 10 años?. Parece bastante claro que es una necesidad para nuestros jóvenes conocer el funcionamiento y evolución de esta herramienta.

                     Aunque nuestro objetivo final es que podáis diseñar una App para móvil, comenzaremos con un poco de historia. Primero viajaremos al pasado para entender como ha evolucionado esta herramienta y cómo funciona. Este conocimiento, nos servirá en un futuro para saber escoger el móvil y las tarifas que mejor se adapten a nuestras necesidades.

  

5.- RECOGIENDO MANZANAS II

 This is the second part of the exercise

The game