Introducción a la robótica

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Introducción a la robótica

  1. 1. Robots móviles ¿Por qué los robots necesitan moverse?
  2. 2. ¿Qué define a un robot? <ul><li>Sentir – un robot tiene que recoger información sobre su entorno </li></ul><ul><li>Planificar – un robot tiene que utilizar dicha información para tomar decisiones </li></ul><ul><li>Actuar – un robot necesita componentes móviles para ejecutar comandos </li></ul>
  3. 3. ¿De qué formas se mueven los robots? <ul><li>Girar </li></ul><ul><li>Transportar </li></ul><ul><li>Caminar </li></ul><ul><li>Nadar </li></ul><ul><li>Volar </li></ul><ul><li>Alcanzar </li></ul><ul><li>Curvar </li></ul><ul><li>Golpear </li></ul><ul><li>Rodar </li></ul>Robot serpiente
  4. 4. Movimiento manipulativo <ul><li>Robots que utilizan un brazo, una cinta u otros medios para agarrar y maniobrar objetos </li></ul>
  5. 5. Desplazamiento móvil <ul><li>Robots que pueden desplazarse de un lugar a otro </li></ul>
  6. 6. ¿Por qué ir de un sitio a otro? <ul><li>Transportar productos y materiales </li></ul><ul><li>Llevar mensajes </li></ul><ul><li>Llegar más rápido </li></ul><ul><li>Hacer una tarea mientras tú llega o cuando llegas </li></ul><ul><li>Recoger información sobre lo que hay en el lugar </li></ul><ul><li>Alejarse de algo </li></ul><ul><li>¡Comprueba si puedes! </li></ul>
  7. 7. La mayoría de los robots se desplazan rodando <ul><li>Caminar es difícil – requiere equilibrio </li></ul><ul><li>Nadar sólo funciona en el agua </li></ul><ul><li>Volar requiere mucha velocidad y energía </li></ul><ul><li>Las ruedas y las cintas facilitan el movimiento sobre el suelo </li></ul><ul><li>Proporcionan estabilidad con múltiples puntos que tocan el suelo </li></ul>
  8. 8. ¿Cómo funcionan los robots rodantes? <ul><li>Sensores </li></ul><ul><li>Motores </li></ul><ul><li>Ruedas </li></ul><ul><li>¡Programación! </li></ul>
  9. 9. Componentes principales de la robótica <ul><li>Construir – Mecánica, matemáticas, física </li></ul><ul><li>Programar – Construir comportamientos </li></ul><ul><li>Probar – Múltiples ensayos </li></ul><ul><li>Comunicar – ¿En qué has trabajado o qué conseguiste? ¿A qué conclusiones has llegado? </li></ul>
  10. 10. Construcción <ul><li>Engranajes y ejes </li></ul><ul><li>Vigas y conectores </li></ul><ul><li>Motores y ruedas </li></ul><ul><li>Sensores y cables </li></ul><ul><li>Cubo programable NXT </li></ul>Utilizaremos piezas de LEGO ® para construir nuestros robots
  11. 11. Construcción Piezas LEGO ®
  12. 12. Construcción Motores y sensores LEGO ® Motores Sensor de sonido Sensor táctil Sensor de luz Sensor ultrasónico
  13. 13. Construcción NXT LEGO ® Puertos de entrada de sensores Puertos de salida de motores Botones de navegación Pantalla de LCD Puerto de conexión USB
  14. 14. Programación Comportamientos <ul><li>Proporcionar comportamientos al robot </li></ul><ul><li>Los comportamientos complejos se construyen a partir de sencillos </li></ul>El comportamiento básico… se utiliza en el comportamiento sencillo:
  15. 15. Programación … que se utiliza en el comportamiento complejo:
  16. 16. Programación Interfaz de la pantalla Área de programación Área de propiedades Bloques
  17. 17. 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
  18. 18. Comprobación ¿Por qué hacemos pruebas? <ul><li>¡Asegúrate de que funciona! </li></ul><ul><li>Comprende lo que el robot puede hacer </li></ul><ul><li>Pruébalo todo varias veces para determinar la repetibilidad </li></ul><ul><li>Utiliza el robot para probar otros fenómenos </li></ul>
  19. 19. Comprobación <ul><li>Cuando realizamos pruebas, tomamos datos (números) </li></ul><ul><li>Escribimos nuestros números en gráficos organizados </li></ul><ul><li>Anotamos todo lo que podemos sobre el experimento </li></ul><ul><li>Observamos nuestros datos cuando hemos finalizado </li></ul>
  20. 20. Comunicar ¿Por qué es tan importante comunicar tu diseño? <ul><li>Si nadie sabe de qué se trata, cómo funciona o por qué es bueno, ¿por qué iban a querer comprarlo? </li></ul><ul><li>Si está perfectamente documentado, otras personas pueden seguir construyendo lo que tú has comenzado y crear incluso mejores tecnologías </li></ul>
  21. 21. Comunicar <ul><li>Experimenta con las hojas de trabajo y los libros de registro </li></ul><ul><li>Presentación de nuestro trabajo </li></ul><ul><li>Realización de esbozos y descripción de ideas para que los compañeros del equipo también puedan comprenderlo </li></ul>
  22. 22. ¿Qué es la ingeniería? <ul><li>Solución de problemas </li></ul><ul><li>Trabajo en equipo </li></ul><ul><li>Administración del tiempo </li></ul><ul><li>Realización de pruebas </li></ul><ul><li>Hacerlo de nuevo si no funciona correctamente la primera vez </li></ul>
  23. 23. Proceso de ingeniería Determinar el problema ¿Qué estás intentando solucionar? ¿Por qué lo necesitas? Investigar ¿Ha solucionado alguien este problema antes? ¿Cómo lo consiguió? Tormenta de ideas Aporta tantas soluciones como puedas al problema. Adoptar la mejor solución Considera la mejor solución para solucionar el problema y respetar las restricciones presupuestarias y de tiempo. Construir Construir físicamente algo puede resultar difícil. ¡No te desanimes! Probar ¿Soluciona el problema original lo que has construido? ¿Por qué o por qué no? Rediseñar ¿Cómo puedes cambiarlo para que cumpla los requisitos del problema? ¿Cómo te enfrentaste al problema? ¿Qué retos encontraste? ¿Cuál fue la solución final? ¿Qué cambios harías? Presentar
  24. 24. Robot Asistente Personal
  25. 25. Robot Asistente Personal <ul><li>Construiremos un robot móvil para ayudar en clase </li></ul><ul><li>Realizaremos pruebas en el robot para determinar sus capacidades </li></ul><ul><li>Antes de que pueda realizar comportamientos complicados, tenemos que enseñarle sencillos </li></ul><ul><li>Pero, antes de programar nada, necesitamos construir </li></ul>
  26. 26. <ul><li>Construido por la Carnegie Mellon University en 1993 </li></ul><ul><li>Brazo de grúa para recoger cajas </li></ul><ul><li>Videocámara para obtener información y tomar imágenes </li></ul><ul><li>Sensores de sonar para detectar la posición de los objetos en su trayectoria </li></ul><ul><li>Recorría los pasillos sobre su base de cuatro ruedas </li></ul><ul><li>Podía controlarse a través de Internet </li></ul><ul><li>Podía programarse para tomar imágenes, ir a distintas oficinas, contar chistes </li></ul>XAVIER
  27. 27. ¡Xavier es grande! 61 cm de diámetro ¡Más de 90 cm de altura! Motores Sensores de sonar Cámaras Ordenadores Láser Ruedas Sensores táctiles Se necesita mucho espacio para que quepan todas esas cosas

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