Descripción del proyecto

Los objetivos del proyecto son:

Aprender a programar un robot Lego Mindstorm. Que el robot busque una salida cualquiera en un laberinto, dicho laberinto cuenta con 8 entradas y 8 salidas, el robot debe reconocer el camino que siguió, y guardar esta información para que al encontrar una salida, se vuelva a poner en el punto de salida y realice el mismo recorrido en forma inversa para salir por donde este entró. Este proyecto consiste en dos etapas las que son:

Primera Parte: Esta parte del proyecto consiste en el armado del robot en base a los objetivos de este proyecto y a los requerimientos necesarios que el robot necesita para cumplir los objetivos

Segunda parte: esta consiste en la programación del robot.

Solución

Para cumplir las especificaciones de este proyecto fue necesario:

En el laberinto: Vimos que era necesario utilizar el sensor de luz, por tal motivo, el laberinto se hizo sobre un fondo de color negro y los caminos se hicieron de color blanco, también para solucionar problemas con respecto al giro del robot se hizo el laberinto en forma triangular como se muestra en la figura 1.1 de las fotografías del laberinto.

El robot debe reconocer el camino y seguirlo, en cada intersección el robot deberá determinar para donde seguir si para la izquierda o a la derecha, el robot tomara siempre hacia su lado izquierdo si no encontrara camino se girara para el lado derecho, y al mismo tiempo asigna una variable lógica estas las irá almacenando el robot hasta terminar el recorrido, las variables le van a servir al robot para cuando haga el recorrido de regreso, cuando el robot se encuentra haciendo el recorrido sigue el camino y cuando se encuentra en cada intersección leerá la variable correspondiente y girará en sentido contrario al que hizo en el primer recorrido.

Recomendaciones

Para que el robot cumpla con los objetivos previstos se debe tomar en cuenta los siguientes aspectos:

Se deben respetar los colores del laberinto.

Se debe inspeccionar que las pistas se encuentren totalmente limpias y de color blanco ya que cualquier imperfección causará la mala lectura del robot.

La claridad de la zona donde se van a realizar las pruebas ya que también pueden afectar al sensor de luz.

Comprobar que no haya objetos dentro del laberinto que puedan ocasionar que se atasque alguna de las ruedas.

Conclusiones

En el presente proyecto se logro manipular con éxito un robot Lego MindStorm con el propósito de aprender acerca de su construcción y la forma de programación de un robot complejo como lo es este.

En este proyecto se pudo manipular al robot para que resolviera un laberinto, y después de salir del laberinto, que recordara el camino seguido y saliera por donde este entró.

link del video

<youtube = http://www.youtube.com/watch?v=TgwopfwJ7Wc >

FUNCIONAMIENTO DEL ROBOT

El proyecto consiste básicamente en la programación de un robot en un cierto lenguaje para que este pueda recorrer un laberinto y a la vez no repetir el recorrido que este realizo en una primera vez. Para esto se necesito de la programación en lenguaje C, este lenguaje fue escogido ya que nos presento una mayor facilidad de comprensión además de la familiarización con la sintaxis de este lenguaje.

En el programa se realiza un ciclo general el cual se repite indefinidamente dentro del cual se anidan las instrucciones generales y mediante subrutinas se logra la aleatoriedad de las decisiones que el robot tomara cuando detecte algo distinto a su programación principal, las instrucciones principales constan del control de los motores mediante la detección de luz clara o luz oscura el cual el rango se mantiene dentro de un límite que es de 50 a 61% y así mantener el robot dentro de su carril, cuando este sensor detecte una mayor cantidad de luz que es la que se da con los cuadros claros este entra en la subrutina y toma la decisión de ir en un sentido o en otro para lo cual si volviera a entrar en el laberinto este no repetirá el mismo camino y saldrá por otro lugar.

•    Descripción de Equipo
La parte principal de kit es el NXT, del tamaño de un iPod con un altavoz, un LCD monocromo, teclas de navegación en la parte frontal. Este es el controlador del robot, su cerebro. Tiene 3 puertos en la parte superiores para conectar los servos, y 4 puertos en la parte inferior para conectar 4 sensores diferentes: tacto, luz, sonido y ultrasonidos:

1.    El NXT: el cerebro controlado por ordenador del robot Mindstorms.
2.    Sensor de tacto: permite al robot sentir y reaccionar al entorno.
3.    Sensor de sonido: permite al robot reaccionar al sonido.
4.    Sensor de luz: puede detectar luz y color.
5.    Sensor de ultrasonidos: permite al robot medir distancias y reaccionar al movimiento.
6.    Servo motores: asegura los movimientos del robot con precisión controlada.

• Instrucciones del Equipo
Las instrucciones del Mindstorms NXT son simples, ilustradas, y dan al nuevo usuario una completa introducción al sistema. La construcción del primer robot se hace en cuestión de  minutos. Empieza con una simple rutina de diagnóstico que enseña como probar la función de todos los sensores, y entonces procede con dibujos paso a paso para construir el primer robot básico.

La programación es la gran atracción del sistema. Tiene una interficie drag-and-drop usando objetos pre programados que seleccionas de una paleta y los conectas con otros objetos. Cada objetos es configurable. Por ejemplo, el objeto Sonido viene con una subventana que permite seleccionarentre un tono y una lista de ficheros de sonido, ajustar el volumen, la duración, etc. Programar un robot NXT es como construir un modelo real de Lego. Lego y otras compañías incluso ofrecen un software de desarrollo avanzado para profundizar en su programación.

Mindstorms NXT posee varios modelos: Tribot, Brazo-robot, y un Escorpión. El software contiene “propuestas reto” de modelo que son similares a instrucciones paso a paso para crear y programar modelos más complejos, como un brazo robótico que puede hacer tareas simples y reaccionar a distintos colores. Nuevo modelo propuesto se subdivide en tareas pequeñas para irlas construyendo paso a paso, programando, y con guías de test para cada tarea.

PROBLEMAS ENCONTRADOS

EN LA PROGRAMACION

En la programación el sistema de bloques gráficos de Mindstorms se logra una programación sencilla con el problema de la calibración de estos cuando el número de bloques es elevado.

El sistema de programación debe ser por medio de prueba y error el cual debe ser medido directamente y ser adaptado al laberinto.

El diseño del robot debe ajustarse al laberinto y el programa ya que esto puede provocar errores a la hora de virar o de buscar el camino adecuado si las piezas son mal colocadas

El diseño del laberinto también debe ser adaptado a la programación ya que de este depende el buen funcionamiento del robot.

Algunos mecanismos utilizados necesitan de piezas más complejas para este proyecto ya que no se pueden adaptar fácilmente al recorrido del laberinto.

•    Soluciòn del Robot en el laberinto
En el proyecto final se programo el robot lego para que recorriera un laberinto de ocho entradas y ocho salidas. Se coloca al robot en una entrada y este recorre el laberinto de forma autónoma hasta llegar a una salida aleatoria, lego de salir por primera vez  del laberinto, se vuelvo a colocar al robot en la misma entrada u otra, programado para que este recorrer el laberinto por un diferente camino hasta que sale.
Para programar el robot se utilizo lenguaje C, utilizando  BrickCC. Se calibro al sensor para que detectara color negro a su izquierda y el blanco a su derecha cuya línea que separa estos colores es la que el robot utiliza de guía.

Lo más difícil: Particularmente la calibrada del sensor en diferentes ambientes para que detectara bien los tonos obscuros y blancos;  para que a la hora de escoger cualquier camino no se trabe  y  lea el correcto y no se quede dando vueltas en un mismo lugar .

Lo más fácil: La construcción del robot ya que con creatividad todo es posible y con eso pudimos obtener un diseño que fuera optimo para nuestro laberinto.

Recomendaciones:

Utilizar las piezas adecuadas para optimizar el funcionamiento del vehículo o robot a utilizar

Para un lenguaje de programación grafico se debe utilizar lo menos posible de estos para que el funcionamiento sea óptimo

En lenguaje C debe de tomarse las lecturas de los sensores y adecuarlas al programa para que este funcione adecuadamente

Hacer suficientes pruebas para lograr que el robot se adecue a las condiciones que se le impondrán o sino adecuar los medios al robot y las reacciones que este tenga.

Utilizar lo menos posible colores que se distorsionen para que pueda seguir el camino.

Link del video:

Estos son algunos links realacioandos con los temas expuestos.

http://robotlego.wordpress.com

Robot Lego MindStorm

http://es.wikipedia.org/wiki/Lego_Mindstorms

http://es.wikipedia.org/wiki/LabVIEW

http://es.wikipedia.org/wiki/Robolab

NI LabView

http://mindstorms.lego.com/eng/Tallinn_dest/Default.aspx

http://www.ni.com/academic/mindstorms/

Bajar el software de LEGO y jugar con el en:

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4435

http://www.ni.com/academic/mindstorms/

http://mindstorms.lego.com/eng/Overview/NXT_Software.aspx

Escrito y editado por:

Walter Leonel Jerez Linares.  2006-17942

Esvin Jepzer Gomez Lopez    2003-12879

Descripcion del Proyecto

El Proyecto del cursos de lenguajes formales en esta ocasion consistia en el aprendizaje y utilizacion del robot lego mindstorm, por medio de este es una forma de aprender jugando ya sea tanto de programacion y al mismo tiempo de mecatronica la rama que una la electronica y el control por medio de software de dispositvos tales como motores y sensores en el caso de este robot. Para el aprender sobre la utilizacion de este robot en esta ocasion lo usaremos para resolver un laberinto de 8 entradas y 8 salidas en el cual el robot debe ser capaz de salir de este tomando uno o varios caminos , usando para seguir estos el sensor infrarojo el cual tiene un transmisor de luz y un emisor que es capaz de detectar el reflejo de la luz IR sobre la superficies.

Solucion

La  solucion tomado por el grupo Superstar para la resolucion de este problema consistio en fabricar los caminos del laberinto a base de cinta de aislar negra para que asi  el robot lego pueda segur la o las rutas de salida por medio de su sensor infrarojo que mide la reflexion de la luz en este material con esto logramos facilitar los caminos que el robot pueda tomar. Lo mas sencillo de este fue la utilizacion el software Mindstorm NXT es una herramienta intuitiva de facil y rapido entendimiento por ser una herramienta de programacion grafica a base de bloques  que nos permite controlar con completa soltura los servomotes  ya sea su potencia, angulo de giro, tiempo de funcionamiento etc, asi como los diferentes tipos de sensores que este posee.

 

Lo mas dificil con que nos topamos para la realizacion del proyecto es la calibracion de los motores y que el robot detectara donde tenia que cruzar para salir del laberinto, lo primero debido a que se hace por medio de un ensayo  de prueba y error y el segundo debido a que tuvimos que a;adir en nuestro caso papel bond blanco en las todos los cruces para que el robot detectara que esta era una esquina y alli debe girar , para esto usamos el principio de la mano izquierda, el cual consiste en que si detecta blanco en las esquinas este evaluara primero siempre hacia la izquierda  moviendose 90 grados sobre si para detectar si hay algun camino negro, en caso de no haberlo este girara 180 grados hacia la derecha y con el sensor de IR buscara una pista negra para tomarla y seguir sobre una trayectoria.

Recomendaciones

El robot lego mindstorm es una manera divertida de aprender acerca de programacion, electronica y mecatronica a la vez, para su uso se recomiendo primero que nada leer los manuales para tener completo entendimiento sobre como armar y manipular a este, para su aprendizaje y conocimiento se recomiendo visitar la pagina del fabricante, foros con ejemplos que son muchos en internet y pues ver videotutoriales que incluye el disco que trae o visitando paginas como esta  http://www.ortop.org/NXT_Tutorial/index.html en la cual nos muestra poco a poco y paso por paso las piezas que conformar este “juguete” avanzado.

Conclusiones

Una vez que los robots fueron armados, programados así como realizar las pruebas pertinentes se puede concluir que los robots cumplen de manera eficiente los objetivos planteados desde el principio

 Creemos  profundamente que la Robótica ha sido y es un canal para que la ciencia, la educación y se encuentren. Si podemos encontrar la manera de que todos podamos colaborar en éste y otros proyectos educativos, estamos convencido de que comenzaremos a generar un espacio distinto para un proyecto de país que va de la mano con el desarrollo, con el bienestar general. Está claro que solamente un proyecto educativo no puede cambiar el perfil de una sociedad. Pero es nuestro pequeño aporte para un futuro distinto  y esperar poco a poco asi poder competir con paises mas desarollados .

Lego mindstorm es la forma adecuada de introducir a los estudiantes de carreras que van a la mano de la tecnologia el conocimiento basico para  despertar la mente de este y al mismo tiempo quitar el “miedo” a la tecnologia que cada vez esta mas presente en nuestras casas , vehiculos , universidades y trabajos y por medio de estos buscar y obtener nuevos conocimientos . 

     

 Escrito por: Jose Ernesto Villeda      200213148 

                    Jaime Mercar Chonay    200413703 

 

 

El objetivo del proyecto era hacer un robot que fuese capaz de entrar y salir de un laberinto, este laberinto estaría trazado en el suelo y el robot debía seguirlo mediante un sensor de luz.

Para realizar el proyecto se utilizaron las piezas del robot de lego y a partir de un módulo base formado por dos servomotores con sus ruedas y un sensor de luz para luego decidir el tamaño del laberinto el cual se realizo con tres cartulinas blancas para el fondo y cinta aislante negra para los trazos del camino la calibración del censor no fue posible debido a que el sensor que tenía mi grupo no detectaba bien la diferencia tomando todos los colores claros como blanco y los oscuros como negro, al suceder esto debimos colocar un sensor de tacto para indicarle al robot donde estaba con esto solucionado se inicio con el proceso de realizar el código de la programación del robot.

Lo más difícil: En nuestro caso en particular lo fue la calibración del sensor de luz puesto que este solo detectaba la diferencia más grande es decir blanco y negro.

Lo más fácil: Armar el robot el debido a que todas las piezas embonan unas con otras de alguna manera el armar el robot es sumamente sencillo.

Recomendaciones: Procurar mantener en buen estado los sensores y también velar porque las piezas del robot estén completas al devolverlo.

Conclusiones: Este proyecto fue algo diferente pues nunca se había visto en algún otro laboratorio la idea de programar un robot mediante este sistema.

200611167

200512266