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  • 1. Msc. Manuel Sánchez Chero PROGRAMACIÓN DE ROBOT LEGO NTX CON JAVA manuelsanchezchero@gmail.com http://www.lambayequeaprende.com
  • 2. Objetivo Proporcionar al participante los conocimientos básicos para programar robots Lego Mindstorms NXT usando el lenguaje de programación Java
  • 3. Lego  Empresa de juguetes danesa reconocida principalmente por sus bloques de plásticos interconectables.  El nombre LEGO fue adoptado por la compañía en 1934, formado por la frase del danés "leg godt", que significa "juega bien".  Es uno de los juguetes más populares.
  • 4. Lego -Línea de tiempo
  • 5. Lego Mindstorms  Es un juego de robótica para niños.  Posee elementos básicos de las teorías robóticas:  Unión de piezas  Programación de acciones, en forma interactiva.  Este robot fue comercializado por primera vez en septiembre de 1998.  También se vende como herramienta educacional.
  • 6. Lego Mindstorms  La versión educativa se llama «Lego Mindstorms for Schools», en español Lego Mindstorms para la escuela y viene con un software de programación basado en la GUI de Robolab.  Lego Mindstorms fue uno de los resultados de la fructífera colaboración entre Lego y el MIT.
  • 7. Lego Mindstorms NTX  El bloque NXT es una versión mejorada del Lego Mindstorms RCX, que generalmente se considera la predecesora y precursora de los bloques programables de Lego.  El NXT es el cerebro de los robots MINDSTORMS.  Contiene una microcontrolador que permite a los robots tener vida y realizar diferentes tareas.
  • 8. Lego Mindstorms NTX Microcontrolador  Microcontrolador 32 bit ARM7.  256 Kbytes FLASH, 64 Kbytes RAM.  Posee mayores capacidades de ejecución de programas.
  • 9. Lego Mindstorms NTX Comunicación  Puertos para motores: A, B y C.  Puertos para sensores: 1, 2, 3 y 4.  Puerto USB.  Conexión inalámbrica Bluetooth.
  • 10. Lego Mindstorms NTX Servo Motores  Los tres Servo Motores le dan al robot la capacidad de moverse.  Si se usa el bloque Move del software LEGO MINDSTORMS NXT para programar los motores, los dos motores se sincronizarán automáticamente, de modo que el robot se moverá en línea recta.
  • 11. Lego Mindstorms NTX Servo Motores – Sensor de Rotación  Cada servo motor tiene incorporado un Sensor de Rotación. Esto permite controlar los movimientos del robot con mucha precisión.  El Sensor de Rotación mide rotaciones del motor en grados o rotaciones completas (con exactitud de +/- 1 ).
  • 12. Lego Mindstorms NTX Servo Motores – Sensor de Rotación  Una rotación es igual a 360 , de modo que si se indica a un motor girar 180 , su salida producirá medio giro.  El Sensor de Rotación incorporado en cada motor también permite establecer diferentes velocidades para los motores (estableciendo diferentes parámetros de poder en el software).
  • 13. Lego Mindstorms NTX Sensor de Contacto  Le da al robot el sentido del tacto.  Detecta cuando está siendo presionado por algo y cuando es liberado.  Se puede usar para hacer que el robot sujete cosas:  Un brazo robótico equipado con un Sensor de Contacto permite al robot saber si tiene o no algo en su brazo para sujetar.
  • 14. Lego Mindstorms NTX Sensor de Sonido  Puede detectar decibeles (dB) y decibeles ajustados (dBA).  Un decibel es una medida de presión del sonido.  dBA: en la detección de decibeles ajustados, la sensibilidad del sensor es adaptada a la sensibilidad del oído humano.  dB: en la detección de decibeles estándar (sin ajustar), todos los sonidos son medidos con igual sensibilidad-
  • 15. Lego Mindstorms NTX Sensor de Luz  Es uno de los dos sensores que le dan visión al robot.  Permite al robot distinguir entre luz y obscuridad.  Puede leer la intensidad de luz en una habitación y medir la intensidad de luz de superficies coloreadas. Lo que ven nuestros ojos Lo que ve el sensor de luz
  • 16. Lego Mindstorms NTX Sensor de Ultrasónico  Es uno de los dos sensores que le dan visión al robot.  Permite al robot “ver” y detectar objetos.  También se puede usar para hacer que el robot evada obstáculos, sense y mida distancia y detecte movimiento.  Mide distancia en centímetros y en pulgadas.  Es capaz de medir distancias de 0 a 255 cm con una precisión de +/- 3 cm.
  • 17. Lego Mindstorms NTX Sensor de Ultrasónico  Usa el mismo principio que los murciélagos: mide distancia mediante el cálculo del tiempo que le toma a una onda de sonido golpear un objeto y regresar (así como el eco).  Los objetos grandes con superficie dura regresan las mejores lecturas. Los objetos hechos de material suave o que son curvos (como una pelota) o son muy delgados o pequeños pueden ser difíciles de detectar por el sensor.
  • 18. Lego Mindstorms NTX Software - Firmware  Consta de las instrucciones básicas para hacer las distintas tareas.  Viene en el CD-ROM, debe ser cargado todas las veces que el robot se inicialice.  Para cargar el firmware debe ejecutarse el programa adjunto y luego esperar cerca de 3 minutos para que se cargue completamente el firmware básico.
  • 19. Lego Mindstorms NTX Software – Mindstorms NTX  Permite programar el NXT desde una computadora y cargarle programas vía USB o Bluetooth.  El software intuitivo de arrastrar y soltar.  Co-desarrollado por National Instruments LabVIEW, viene con instrucciones de armado y guías de programación para empezar fácilmente a construir y programar robots con el MINDSTORMS NXT.
  • 20. Lego Mindstorms NTX Software – Requerimientos  Procesador Intel® Pentium® o compatible, mínimo a 800 MHz.  Windows XP Professional o Home Edition con Service Pack 2.  256MB de RAM mínimo.  Hasta 300MB de espacio disponible en disco duro.  Pantalla XGA (1024x768).  1 puerto USB disponible.  Lector CD-ROM.  Adaptador Bluetooth compatible (opcional).
  • 21. Lego Mindstorms NTX Lenguaje Alternativos de Programación  Puede ser programado con varias interfaces, pero todos logrando el mismo fin, algunos de frameworks más conocidos:  Bricks o Legos  Lejos  Not quite C
  • 22. Lego Mindstorms NTX LeJos – Java for Lego Mindstorms  En reemplazo del firmware del bloque, se instala una máquina virtual de Java, lo cual permite el bloque sea programable en el lenguaje Java.  El procesos para el programador es más baja debido a la programación orientada a objetos que restringe LejOS.  El programa para lego Mindstorms NTX, es más utilizado por la transparencia de procesos tanto internos como externos.  El programador pierde la conciencia de los movimientos que se realiza en forma interna en el bloque.  Imposible añadir mejores capacidades de programación.  Es muy utilizado por los estudiantes de primer año para programación de máquinas.
  • 23. Lego Mindstorms NTX Software – Java - NTX  Java Development Kit  Driver del NXT  Driver USB  leJOS NXJ  La Interfaz de Programación de  Aplicaciones (API) leJOS NXJ
  • 24. JAVA Java Development Kit 6  Descargar e instalar Java Development Kit 6  Update 16 o superior (java.sun.com) http://java.sun.com
  • 25. Driver NTX  Obtener e instalar el MINDSTORMS NXT  Driver v1.02 o superior. Incluido en el CD
  • 26. LeJos NTJ  leJOS NXJ es un ambiente de programación Java para el Lego Mindstorms NXT
  • 27. LeJos NTJ  Descargar e Instalar leJOS NXJ  http://lejos.sourceforge.net/
  • 28. LeJos NTJ  leJOS NXJ requiere reemplazar el firmware del NXT  El firmware se puede instalar con:  El programa nxjflash en la línea de comandos, o  El programa gráfico nxjflashg NOTA: Es necesario instalar el firmware leJOS NXJ en el NXT para correr programas Java
  • 29. La API LeJos NTJ Paquete lejos.ntx
  • 30. Paquete LeJos.ntx Las clases y métodos del paquete lejos.nxt acceden directamente a las funciones del NXT.  Battery.  Button.  ColorSensor.  CompassSensor.  I2CSensor.  LCD.  LightSensor.  Motor.  MotorPort.  SensorPort.  Sound.  SoundSensor.  TiltSensor.  TouchSensor.  UltrasonicSensor.  RCXLightSensor.  RCXLink.  RCXMotor.
  • 31. Msc. Manuel Sánchez Chero PROGRAMACIÓN DE ROBOT LEGO NTX CON JAVA manuelsanchezchero@gmail.com http://www.lambayequeaprende.com GRACIAS

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