Proiektu hau 3D-n inprimaturiko piezas osaturiko eta wifi bidez kontrolaturiko robot humanoide batean oinarritzen da. Arduino NANO baten bidez kontrolatzen da, beraz programatzeko Arduino IDE erabiltzen da.
Proiektuari buruzko informazio guztia GitHub-en.
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Plaka ondo eginda dagoela zihurtatu ondoren, hautatutako konponenteak plakan soldatzen jarri ginen, kontuan hartzen bakoitzaren posizioa eta bakoitzaren kokalekua. Hau egiteko dexente denbora tardatu genuen, plakan soldatzeko eremuak ez baitziren guztiz guk esperotakoak, baino lortu genuen ongi soldatzea.
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4- Pic-aren programazioa:
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Komentarioekin dator, eta hauek gazteleraz daude denek ulertzeko zer egiten duen programaren zati bakoitzak.
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| proyecto del control de tractor: Iñigo Lazkano
el programa consiste en controlar un tractor desde el dispositivo android.
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#include <16f87.h>
#FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer
#FUSES INTRC_IO //Internal RC Osc, no CLKOUT
#FUSES PUT //Power Up Timer
//#FUSES MCLR //Master Clear pin enabled
#FUSES NOBROWNOUT //No brownout reset
#FUSES NOCPD //No EE protection
#FUSES NOWRT //Program memory not write protected
#FUSES NODEBUG //No Debug mode for ICD
#FUSES NOPROTECT //Code not protected from reading
#FUSES NOFCMEN //Fail-safe clock monitor disabled
#FUSES NOIESO //Internal External Switch Over mode disabled
#use delay(clock=4000000)
#use RS232(baud=9600, xmit=PIN_B5, rcv=PIN_B2) //#use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_A3,rcv=PIN_A2,bits=8)
#use i2c(Master,sda=PIN_B1,scl=PIN_B4)
int8 sekuentzia=’E’; //declaramos que para empzar esten los motores apagados
void serie(void);
/****************************************************************************
FUNCION PRINCIPAL
****************************************************************************/
void main(void)
{
int8 i;
setup_adc_ports(NO_ANALOGS); // para que los puertos sean digitales
set_tris_b(0b00000100);
// set_tris_a(0xff);
while(1)
{
serie(); //leer bluetooth
if(sekuentzia==’E’) //si esta detectando una E entra en este ciclo
{
while(sekuentzia==’E’)
{
output_low(PIN_B0),output_low(PIN_B3),output_low(PIN_B1),output_low(PIN_B4); //parar los motores
serie(); //lee la entrada del bloetooth
if(sekuentzia!=’E’) //si lo que lee es diferente a E
break; //sal del ciclo
}
}
else if(sekuentzia==’B’)
{
while(sekuentzia==’B’) //Si lee un B entra en este ciclo
{
output_low(PIN_B0),output_low(PIN_B3),output_high(PIN_B1),output_high(PIN_B4);//Motores hacia atras
serie(); //lee la entrada del bloetooth
if(sekuentzia!=’B’) //si canbia de valor la entrada
break; //sal del ciclo
}
}
else if(sekuentzia==’C’) //Si lee un C entra en este ciclo
{
while(sekuentzia==’C’)
{
output_high(PIN_B0),output_low(PIN_B3),output_low(PIN_B1),output_low(PIN_B4); //girar izquierda
serie(); //lee la entrada del bloetooth
if(sekuentzia!=’C’) //si canbia de valor la entrada
break; //sal del ciclo
}
} //fin else if sek C
else if(sekuentzia==’D’) //Si lee un D entra en este ciclo
{
while(sekuentzia==’D’)
{
output_low(PIN_B0),output_high(PIN_B3),output_low(PIN_B1),output_low(PIN_B4); //girar derecha
serie(); //lee la entrada del bloetooth
if(sekuentzia!=’D’) //si canbia de valor la entrada
break; //sal del ciclo
}
}
else if(sekuentzia==’A’) //Si lee un A entra en este ciclo
{
while(sekuentzia==’A’)
{
output_high(PIN_B0),output_high(PIN_B3),output_low(PIN_B1),output_low(PIN_B4);//Motores hacia delante
serie(); //lee la entrada del bloetooth
if(sekuentzia!=’A’) //si canbia de valor la entrada
break; //sal del ciclo
}
}
} //fin while 1
} //fin main
/****************************************************************************
FUNCION Serie
****************************************************************************/
void serie(void)
{
if(kbhit() !=0) //si canbia la entrada del bloetooth,
{
sekuentzia=getc(); //guarda lo que recibas en la variable llamado sekuentzia
}
}
5- Sekuentziak:
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Hemen ikus daiteken moduan, pin bakoitza zein egoeratan egon behar den momentu bakoitzean adierazten digu.
Sekuentzia A: bi motoreak aurreraka.
Sekuentzia B: bi motoreak atzeraka.
Sekuentzia C: ezkerreko motorea martxan eta eskuinekoa geldirik.
Sekuentzia D: eskuineko motorea martxan eta ezkerrekoa geldirik.
Sekuentzia E: bi motoreak geldirik.
Edozein mugikorretan aplikazio hau instalatzean bluetooth-a kontrola dezakezu,baina mugikor batekin konektatuta dagoenean ezin da beste gailuren batekin konektatu. honekin, denbora errealean guk aplikatu nahieko sekuentzia aukeratzean datza.
7- -Prototipoa eraikitzea
8- -dena kableatzea:
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-TT-motor (2)
Proiektua egiteko behar dituzuen artxiboak hemendik deskarga ditzakezue.
¿Que es un robot?
Un robot es un dispositivo electrónico y generalmente mecánico capaz de desempeñar tareas automáticamente, ya sea por medio de supervisión humana directa, a través de un programa predefinido o siguiendo un conjunto de reglas generales establecidas. Existen multitud de robots diseñados para cumplir diferentes objetivos: como brazos robóticos para el montaje de piezas en una fábrica, vehículos aéreos no tripulados o los robots móviles terrestres.
El “cuadrúpedo AI” nace de la idea de dos alumnos con ganas de hacer un proyecto visual, no nos valía un proyecto estanco, que no se moviese, que no llamase la atención, y ahí, aparece el Cuadrúpedo.
El robot esta construido con piezas de plástico, ABS o PLA. Nos decantamos por las piezas de plástico por la sencillez que nos ofrecían las impresoras 3D para crear piezas. Aparte las piezas de plástico son de gran ligereza y lo suficientemente robustas para la estructura del cuadrúpedo. Las piezas de plástico están impresas en las impresoras 3D del ikaslab, gracias a Tumaker.
Las uniones son los servos FUTABA S3003. Estos servos únicamente tienen tres conexiones, alimentación (5v) , masa y control Estos van unidos a las piezas de plástico con tornillos como se puede ver en la siguiente imagen:
Para las patas se corto goma con intención de que no se resbalase por el pavimento, sin esa goma el movimiento del cuadrúpedo habría quedado mermado en exceso. Al principio tuvimos problemas con esto, pensamos que sin goma los movimientos serian naturales y andaría normal, pero resulto que no, se resbalaba y se quedaba en el sitio sin avanzar. Para ello cortamos un trozo de goma y lo pegamos con loctite al ABS de la pata.
Una vez recopiladas todas las piezas el robot queda montado tal que así, únicamente el chasis sin nada de electrónica.
Mientras uno de los componentes del equipo iba montando el esqueleto del robot, el otro iba haciendo los esquemas en Isis y viendo el funcionamiento de este. Para el esquema se utilizo el Arduino Uno puesto que no encontramos la opción de sacar el Mega. El Isis nos proporciono una idea general de como iba a ser el proyecto pero muy virtual y de forma visual.
Para el proyecto se ha utilizado el Arduino mega 2560, principalmente por las salidas PWM de las cuales dispone. El cuadrúpedo esta formado por 9 motores,y esta placa nos los admitía. Ya que con el arduino UNO que habíamos pensado en un principio no tenia tantas salidas PWM para todos los motores.
Una vez teniamos la placa decidimos crear un escudo «shield» para el Mega, para tratar de manipular menos posible la placa de aprendizaje. Intentamos buscar esa Shield por internet pero no dimos con ella, por lo que en Ares nos dispusimos a diseñarla.
Como se ve en la siguiente imagen esta el archivo del diseño en Ares:
Una vez montada la electronica y formado el cuadrupedo nos dispusimos a hacer la parte logica del proyecto, La aplicacion que la controlaria y el codigo para los motores y el ultrasonico.
La tecnología principal de este proyecto es el Bluetooth. Nos decantamos por el bluetooth puesto que necesitábamos algo que no llevase cables y fuese inalámbrico, otro de los factores claves del bluetooth es su simplicidad y la facilidad que Internet ofrece a esta tecnología.
El cuadrúpedo se controla con el móvil mediante un modulo Bluetooth y con un programa creado y diseñado con la aplicación App inventor. El App inventor es una plataforma online para preparar programas, se programa mediante una forma visual y no en código.
Una vez creado el programa App inventor se procederá a su descarga, se nos bajara un archivo .apk y lo pasaremos al dispositivo Android, únicamente solo con que ejecutemos ese apk se nos instala Nos aparecerá así en nuestro móvil:
La interfaz creada sera tal que asi y se vera de esta forma sencilla:
En el vídeo se observa el programa, y dependiendo los botones que se pulsen el cuadrúpedo reaccionará de una manera u otra. El programa de Android esta formado por diferentes botones que se explican en el video, excepto dos botones, reset y stop. La primera función es que se quede en el suelo con las piernas abiertas, y stop, es un modo en el que el cuadrúpedo queda apoyado con las cuatro patas pero de forma relajada.
Dispone de un modulo ultrasónico HC-SR04 que permite al cuadrúpedo andar de forma libre, en modo solitario, pero cuando se encuentra con un objeto delante de el, esquivarlo de manera natural para poder seguir andando y moviéndose por el entorno que le rodea.
Según el programa cuando el ultrasónico detecta algún obstáculo a menos de 30cm el cuadrúpedo se dirige hacia atrás.
En el vídeo anterior se observa el programa Android, explicando brevemente lo que ocurre al pulsar los diferentes botones que forman el programa, con su correspondiente reacción del cuadrúpedo.
Como anexo os adjuntamos el programa que hemos utilizado:
De manera sencilla y resumida, la Voladora V2 de Tumaker utiliza una placa llamada Megatronics V3, simplemente es un Arduino Mega 2560 con los pines adaptados para controlar impresoras 3D. Se le ha añadido un modulo Bluetooth a la placa electrónica y se ha creado una aplicación, mediante el programa App Inventor de Google, para controlar la impresora 3D Voladora V2 de Tumaker desde cualquier periférico que utilice el sistema operativo Android.
El objetivo de este proyecto es desarrollar y construir un periférico que controle una impresora 3D, exactamente, la Voladora V2 de Tumaker.
La comunicación Serie o Serial es un protocolo de comunicación mediante cables de voz y datos que se envía y recibe mediante RX y Tx.
Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.
Firmware (Marlin)
Firmware es un programa que es grabado en una memoria, normalmente de lectura/escritura (ROM, EEPROM, flash, etc.), que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo.
El firmware que utiliza la impresora 3D Voladora V2 de Tumaker es uno llamado Marlin. El mismo firmware sirve para diferentes impresoras 3D, pero se tiene que modificar adaptándolo a la impresora 3D en funciones.
El primer y gran dilema de este proyecto es que se tiene que crear un nuevo puerto serie, muchos os preguntareis porque si puedes utilizar el puerto serie que trae predeterminado la placa. Si se utiliza el mismo puerto serie, la trasmisión de datos se colapsa y ademas no se podrá utilizar la impresora 3D mediante el uso normal, para ello se modifica el firmware «Marlin». La placa electrónica Megatronics V3 de la impresora 3D te da la opción de abrir puertos serie mediante software y hardware.
Los trozos de programa que se modifica en el Marlin.
#include "NewSoftSerial.h" // Llamada a la libreria NewSoftSerial
#define rxPin 11 // Declara el pin 11 con el nombre de rxPin
#define txPin 15 // Declara el pin 15 con el nombre de rxPin
NewSoftSerial miSerial(rxPin, txPin); // declara en nombre del puerto serie y define los pines rx y tx
void setup()
{
miSerial.begin(9600); // Abre en nuevo puerto serie
pinMode(3,INPUT); // declara el pin 3 como entrada
pinMode(2,OUTPUT); // declara el pin 2 como salida
pinMode(rxPin, INPUT); // declara el pin rxPin como entrada
pinMode(txPin, OUTPUT); // declara el pin txPin como salida
Con el trozo de código de arriba se consigue abrir el nuevo puerto serie y en este caso el pin 11 es Rx y el pin 15 es Tx. Sin olvidar la velocidad en baudios del nuevo puerto serie, en este caso es de 9600 baudios, es una de las razones por las que puede que al dibujar a mano alzada la impresión se atasque, ya que la impresora 3D y el ordenador se comunican a 115200 baudios. 12 veces mas lento.
void loop()
{
int estado; // crear una variable con el nombre estado
estado=digitalRead(3); // guardar la lectura del pin 3 en la variable estado
switch(estado) // mira el valor de la variable estado y ejecutara lo que este dentro del caso 0: caso 1: ...
{
case 0: // ejecutara lo que este dentro siempre que el valor de estado sea 0
if(buflen < (BUFSIZE-1))
get_command();
#ifdef SDSUPPORT
card.checkautostart(false);
#endif
if(buflen)
{
#ifdef SDSUPPORT
if(card.saving)
{
if(strstr_P(cmdbuffer[bufindr], PSTR("M29")) == NULL)
{
card.write_command(cmdbuffer[bufindr]);
SERIAL_PROTOCOLLNPGM(MSG_OK);
}
else
{
card.closefile();
SERIAL_PROTOCOLLNPGM(MSG_FILE_SAVED);
}
}
else
{
process_commands();
}
#else
process_commands();
#endif //SDSUPPORT
buflen = (buflen-1);
bufindr = (bufindr + 1)%BUFSIZE;
}
//check heater every n milliseconds
manage_heater();
manage_inactivity();
checkHitEndstops();
lcd_update();
break;
case 1:
if(buflen < (BUFSIZE-1))
get_command_bluetooth();
#ifdef SDSUPPORT
card.checkautostart(false);
#endif
if(buflen)
{
#ifdef SDSUPPORT
if(card.saving)
{
if(strstr_P(cmdbuffer[bufindr], PSTR("M29")) == NULL)
{
card.write_command(cmdbuffer[bufindr]);
SERIAL_PROTOCOLLNPGM(MSG_OK);
}
else
{
card.closefile();
SERIAL_PROTOCOLLNPGM(MSG_FILE_SAVED);
}
}
else
{
process_commands();
}
#else
process_commands();
#endif //SDSUPPORT
buflen = (buflen-1);
bufindr = (bufindr + 1)%BUFSIZE;
}
//check heater every n milliseconds
manage_heater();
manage_inactivity();
checkHitEndstops();
lcd_update();
break;
}
}
void get_command_bluetooth() // es una funcion que se ha creado para interpretar los datos recibidos desde el móvil y ejecutar las acciones
{
while( miSerial.available() > 0 && buflen < BUFSIZE) { // mientras reciba algo superior a 0 por el puerto serie
serial_char = miSerial.read();
Dentro del Void loop, que es la función principal, se crea este trozo de código para elegir mediante un interruptor la forma de utilizar la impresora 3D Voladora V2 de Tumaker, de manera normal, es decir, controlado por ordenador o controlado por el móvil.
Se ha creado la función void get_command_bluetooth() para interpretar los datos recibidos desde el móvil y ejecutar las acciones.
Se ha creado la función void get_command_bluetooth() para interpretar los datos recibidos desde el móvil y ejecutar las acciones.
App Inventor es un entorno de desarrollo visual de aplicaciones para los teléfonos Android desarrollado por el MIT. Para desarrollar aplicaciones con App Inventor sólo necesitas un navegador web y un teléfono Android.
Al construir las aplicaciones para Android se trabaja con dos herramientas: App Inventor Designer y App Inventor Blocks Editor. En Designer se construye el Interfaz de Usuario, eligiendo y situando los elementos con los que interactuará el usuario. Con el Blocks Editor se define el comportamiento de los componentes de la aplicación.
Esta es la parte visual de la aplicación se ha creado utilizando la herramienta Designer, simplemente son botones, textBox (que es un texto vació para rellenar), texto.
En la imagen de abajo se aprecia el programa entero, mediante el editor de bloques conseguimos asignar acciones a los diferentes objetos de la parte visual.
Todos los bloques tienen una condición, si el modulo bluetooth esta conectado, entonces ejecuta las acciones.
Componentes
-Modulo Bluetooth
-Interruptor
-Voladora V2
-Móvil sistema operativo Android
-Tarjeta SD
Cambios en la impresora 3D Voladora V2 de Tumaker
Se ha modificado la impresora 3D Voladora V2 de Tumaker físicamente para llevar a cavo este proyecto.
Hace un año tuvimos el cambio de LOGSE a LOE en el ciclo de grado superior de electrónica. En el caso de este ciclo no ha sido un simple ajuste de temarios, los cambios han sido de más calado, pasando de desarrollar circuitos electrónicos a mantenerlos. Como todos los cambios ha habido opiniones para todos los gustos pero en general no acaba de convencer a la mayoría del sistema educativo. El cambio ha supuesto y continúa suponiendo un gran esfuerzo del profesorado para adaptar los temarios, las asignaturas, el material… Todo ello ha coincidido con recortes de sueldos, aumento de ratios, recortes de equipamientos y aumento de matrículas provocados por la crisis. Como a nuestros gobernantes no les ha parecido suficiente, están apunto de cambiar otra vez de sistema educativo para pasar a otro denominado LOMCE, esperemos que por el bien del sistema educativo quede solo en un susto.
Cada vez hay más aplicaciones simples que de una manera sencilla nos ahorra mucho trabajo. Otro tipo de aplicaciones que llevamos usando unos cuantos años, son las aplicaciones para comunicación por bluetooth. La primera que descubrimos fue el «Blue Control«, con este software se obtiene un entorno de botones ideal para poder dirigir un robot o aplicarlo a cualquier proyecto. Aunque está en ingles explicado, es muy sencillo de entender gracias a la ayuda que trae. Su funcionamiento es muy simple al pulsar un botón se envía un carácter por bluetooth, este caracter lo recibe un receptor bluetooth que tenemos conectado a un microcontrolador. Solo nos queda hacer un programa que según el carácter recibido, realice una acción o otra.
Ahora ya no necesitamos tanto el Blue Control ya que hemos ido obteniendo conocimientos y formación en Android. De esta manera los alumnos están pudiendo realizar sus propias aplicaciones con los botones que necesitan y la estructura que quieran. Pero echábamos en falta un Hiperterminal como en Windows pero para el movil, hasta que el año pasado encontramos la aplicación BlueTerm.
Esto va en aumento cada poco tiempo estamos encontrando aplicaciones de móviles que nos ayudan y nos hacen la vida más sencilla. Ya estamos esperando la aplicación que Tknika está desarrollando para hacer el seguimiento de los alumnos en clase. Espero que también desarrollen una aplicación para meter la faltas de asistencia y no tengamos que seguir usando la página web ¿Que aplicaciones habéis encontrado para poder usar en clase?
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