CIFP Don Bosco LHIIko Elektronika eta Telekomunikazio sailak brontzezko domina jaso du ‘Real World problem solving in a solidary TVET (Technical and vocational educational trainning)’ proiektuagatik, Elkargo eta Eskola Politeknikoen Munduko Federazioaren (WFCP) sarietan.
Zeremonia birtual batean, sari hau banatu zen, hezkuntzaren eta prestakuntza profesional eta teknikoaren arloko liderrak aintzatesteko.
Aurtengo edizioak interes handia izan du 2020ko sarietan, mundu osoko herrialdeetatik 113 izendapen jaso baititu, besteak beste, Australia, Brasil, Kanada, Txina, Fiji, Kenya, Espainia, Arabiar Emirerri Batuak, Erresuma Batua eta Estatu Batuetatik. Aurkezpenek eta proiektuek erakutsi zuten pertsonen eta erakundeen berrikuntza, dedikazioa eta espiritua hezkuntzaren eta lanbide-heziketaren sektorean. Zortzi kategoria izan ziren eta Don Boscori emandako saria ‘Goi-mailako trebetasun teknikoak’ saria izan zen, azken urteotan Elektronika eta Telekomunikazio sailak egindako lana aintzatesten duena.
El departamento de electrónica y telecomunicaciones del CIFP Don Bosco LHII ha sido galardonado con la medalla de bronce por el proyecto ‘Real World problem solving in a solidary TVET (Technical and vocational educational trainning)’, en los premios de la Federación Mundial de Colegios y Escuelas Politécnicas (WFCP).
En una ceremonia virtual, se hizo entrega de este premio que busca el reconocimiento a los líderes en el campo de la educación y formación profesional y técnica.
Esta edición ha habido un gran interés en los premios 2020, con 113 nominaciones recibidas de países de todo el mundo, como Australia, Brasil, Canadá, China, Fiji, Kenia, España, los Emiratos Árabes Unidos, el Reino Unido y los Estados Unidos. Las presentaciones y proyectos demostraron la innovación, dedicación y el espíritu de las personas e instituciones en el sector de la educación y formación profesional. Ocho fueron las categorías y el premio otorgado a Don Bosco fue en el de ‘Habilidades técnicas superiores’, que reconoce el trabajo del departamento de electrónica y telecomunicaciones estos últimos años.
El 19 de Mayo se ha celebrado la octava edición del dbsariak en el Centro de FP Don Bosco. Ha habido diferentes categorías y concursos de robótica y tecnología donde alumnos de varios centros han podido participar.
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En la categoría de dbBots los alumnos de Don Bosco del ciclo formativo de Mantenimiento Electrónico llegaron a la final donde Pablo Hernandez y Jon Mikel Iturraran se impusieron al robot de Lander Pedrouzo y Aitor Pazos.
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El Sábado 26 de Mayo se celebró el campeonato de la Liga Nacional de Robótica de Competición en Ficoba (Irún). En el se pudo ver la competición de robots velocistas, minisumos y humanoides en la categoría de Amateur y Profesionales.
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En la categoría de Amateur los alumnos de Don Bosco volvieron a acceder a la final pero en este caso Lander Pedrouzo y Aitor Pazos se impusieron a Pablo Hernandez y Jon Mikel Iturraran.
El robot subacuático BlueRov es un ROV (Vehículo Operado Remotamente) unido mediante un umbilical a los pilotos que están en la superficie. Uno de sus puntos débiles es su falta de sensores subacuáticos, esto es debido a que es una plataforma nueva, con filosofía abierta y de bajo coste. Por ese motivo este curso nos hemos marcado como uno de los objetivos, el análisis, montaje y configuración de distintos sensores en distintos tipos de drones acuáticos. .
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Al adquirir el ROV vino con ciertos sensores internos como un giroscopio y acelerómetro de la propia Pixhawk. También tiene un sensor de presión en la parte externa del tubo de electrónica. Para poder medir la presión del agua y por consiguiente calcular a la profundidad que está el Rov. Como extra, vino con un sensor que detecta la entrada de agua en el tubo de electrónica.
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Está vez hemos añadido un sensor de temperatura del agua que funciona mediante I2C. Al BlueRov se le puede conectar dispositivos mediante la comunicación I2C a través de un conector I2C que tiene la Pixhawk. Al estár conectado el sensor de fuga de agua a este conector en la Pixhawk, ha habido que añadirle un Hub de I2C para poder tener 2 sensores (fuga de agua y temperatura) en el bus de comunicaciones I2C.
Uno de los sensores subacuáticos más demandados en el que ayuda a posicionar el ROV bajo el agua, es algo similar a un GPS. Además del elevado coste, uno de los problemas es que la instalación en el Rov requiere conectar un sensor externo mediante un pasamuros al cilindro de electrónica. El proceso aunque no es complejo requiere mantener el sellado de agua en el cilindro de electrónica. .
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Pero el proceso más complicado y que mayores problemas nos ha dado ha sido en superficie. El GPS está compuesto de un sensor en el Rov y 4 sensores en la superficies unidos en una placa electrónica. Todo el sistema es muy robusto, fácil de manejar, muy bien acabado y protegido contra el agua. .
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Para conectar el Rov al PC hace falta una pequeña electrónica, pero al añadirle el GPS hay que añadirle más equipos electrónicos a los existentes. La unión de los equipos de superficie no es muy robusta y nos ha dado muchos problemas de conexión, pérdidas de señales… dicho de otra manera pérdida de tiempo y frustración.. El propio desarrollador del BlueRov no da una solución muy buena, en su página web muestra el diagrama de conexiones y comenta que recomiendan integrarlo en una caja para proteger las conexiones.
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Por ese motivo adquirimos con una caja para que la conexión fuera más sencilla y estuviera más protegida. Pero no cumplio las espectativas, principalmente porque la caja no era robusta y las conexiones mediante los conectores RJ45 no eran seguras.
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Ante los problemas detectados, rediseñamos la caja de conexión inspirados en la solución que habían diseñado los de Water Linked con su GPS. Mediante la solución se ha conseguido
• Un sistema protegido contra el agua, tanto la caja como los conectores.
• Conectores robustos que pueden conectarse/desconectarse rápido.
• Se puede usar con el sistema de GPS o sin él.
• Se puede alimentar externamente, desde el maletín del GPS o desde una batería.
• Posibilita intercambiar la batería con la que lleva el propio BlueRov. .
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Esto principalmente ha sido posible gracias al análisis de los equipos de Water Linked y sin duda gracias a que el BlueRov es abierto y se pueden imprimir en 3D partes como el soporte del Fathon X. Recordar que aunque usaremos varios medios para transmitir la evolución y los distintos resultados que vayamos obteniendo, principalmente la información la difundiremos en el Blog y mediante Twitter.
Tras haber estado dos años trabajando sobre los drones aéreos, este curso hemos empezado a trabajar los drones acuáticos. En colaboración con Tknika (centro de investigación e innovación aplicada de FP Euskadi) hemos empezado a trabajar las aplicaciones de drones acuáticos. Para ello este primer año hemos realizado un primer contacto con la tecnología actual y se ha ido tejiendo una red entre centros de FP y empresas del sector, para acometer proyectos de aplicaciones prácticas.
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Con el objetivo de conocer distintas aplicaciones y poder colaborar de manera internacional, hemos participado en el programa Erasmus+ de movilidad de personas en los Países Bajos y Bélgica. En este viaje hemos podido establecer contactos muy interesantes con centros educativos y empresas. Seguiremos en contacto para poder trabajar distintas aplicaciones de drones y analizar posibles colaboraciones en el curso siguiente con:
Van Hall Larestein, universidad de ciencia aplicada en Leeuwarden (Holanda)
PXL Hassel, ingeniería aplicada en la tecnología de la información (Flandes)
Indymo, empresa de servicios de monitorización subacuática (Holanda)
Tras las visitas a empresas y centros de formación, hemos analizado la tecnología que hay en el sector de los robots subacuáticos. Se ha decidido adquirir un ROV (Remote Operated Vehicle), que es un vehículo pilotado remotamente y controlado mediante un cable umbilical. Hemos finalizado el curso realizando una puesta en marcha del ROV mediante una prueba en un tanque de agua dulce. En mayo Junio hemos probado el ROV en la desembocadura del puerto de Pasajes y observamos el fondo del puerto.
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A partir de septiembre empezaremos a trabajar con el drone de manera más práctica en el agua. Iremos compartiendo los resultados obtenidos del trabajo conjunto realizado en las distintas aplicaciones que hemos ido identificando entre las empresas y centros de FP. Recordar que aunque usaremos varios medios para transmitir la evolución y los distintos resultados que vayamos obteniendo, principalmente la información la difundiremos en el Blog y mediante Twitter.
Gaël Langevin, en Septiembre de 2012, desarrollo un robot humanoide construido a partir de componentes de plástico imprimidos en 3D y controlado por microcontroladores Arduino. Lo llamó Inmoov.
Alumnos de electrónica del instituto Don Bosco han desarrollado un robot himanoide basado en la tecnología de InMoov con el objetivo de mostrar al público las tecnologías del mundo robótico y la capacidad de integración que se puede esperar de un robot humanoide hoy en día.
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Gaël Langevin, en Septiembre de 2012, desarrollo un robot humanoide construido a partir de componentes de plástico imprimidos en 3D y controlado por microcontroladores Arduino. Lo llamó Inmoov.
Alumnos de electrónica del instituto Don Bosco han desarrollado un robot himanoide basado en la tecnología de InMoov con el objetivo de mostrar al público las tecnologías del mundo robótico y la capacidad de integración que se puede esperar de un robot humanoide hoy en día.
Introducción Robótica
La historia de la robótica moderna tiene su punto de partida en 1954. El tiempo transcurrido desde entonces ha contemplado un intenso desarrollo de la robótica y, en concreto, de la denominada robótica industrial, de tal forma que los robots, que llegaron a ser considerados como el paradigma de la automatización industrial, se han convertido en nuestros días en un elemento más, e importante, de dicha automatización.
Al igual que otras muchas ramas de la ciencia y la tecnología, la robótica nacía llena de promesas para un futuro desarrollo rápido e intenso que, en pocos años, habría alcanzado metas que en aquellos momentos correspondían al ámbito de la ciencia ficción. Las aportaciones de una informática en continuo adelanto, junto a las novedosas metodologías de la inteligencia artificial, permitían prever la disponibilidad, en pocos años, de robots dotados de una gran flexibilidad y capacidad de adaptación al entorno, que invadirían todos los sectores productivos de forma imparable.
Aunque la apariencia de los robots industriales no ha cambiado significativamente y muchos modelos actuales tienen una estructura y funcionamiento similares, lo cierto es que tanto en los aspectos mecánicos como en el control y la programación, los avances han sido importantes aunque no espectaculares. Los robots actuales son más robustos, rápidos y fiables. Su capacidad de carga y repetitividad es comparativamente superior, y su programación se ha facilitado considerablemente.Robots Humanoides
Los robots humanoides se están desarrollando para comportarse cinemáticamente de manera similar a los seres humanos. Un objetivo esencial que pretende el hombre al desarrollar humanoides, es crear máquinas que a nuestra semejanza puedan ser destinadas a realizar tareas que no deseamos, que sean peligrosas, o que por su contenido cinemático y cualitativo, las tengan que realizar a distancia seres con morfologías igual a los humanos, por ejemplo en la exploración espacial o submarina.
La complejidad del reto de desarrollar humanoides ha sido enorme, tanto desde el punto de vista científico como tecnológico, aunque en un futuro esto sea anecdótico, al principio esta apuesta solo podía ser asumida por grandes centros de investigación con recursos ilimitados para realizar las costosas inversiones en recursos humanos y técnicos.
Hoy en día no se ha logrado un robot que pueda realizar todos los movimientos humanos al 100% o una IA propiamente humana, ya que es algo casi imposible, pero sí existen robots humanoides muy perfeccionados que pueden realizar prácticamente cualquier acción humana .
InMoov (Gael Langevin)
Gael Langevin es un escultor y maquetista francés. Trabaja para las mayores marcas desde hace más de 25 años.
Inmoov es su proyecto personal, iniciado en 2012, el cual es el primer robot impreso en 3D de tamaño real.
Es reproducible en cualquier impresora 3D del hogar con un área de 12x12x12cm, fue concebido como plataforma de desarrollo para Universidad, Laboratorios, Aficionados, pero primero de todo para los fabricante. Su concepto, basado en compartir y la comunidad, le ofrece el honor de ser reproducido en incontables proyectos en todo el mundo.
DonBosco InMoov
Nuestro proyecto es reproducir un robot inMoov con las mismas especificaciones y funcionalidades como son el movimiento de sus brazos, manos, hombros, cuello y rostro. Esto implica el uso de un sistema central capaz de controlar cada parte, para ello se hará uso de los controladores, los cuales se encargará específicamente de dar control sobre motores. La conexión física entre estos controladores y motores mediante cableado internamente en las piezas impresas estarán diseñadas especialmente para realizar movimientos precisos. Estos movimientos programados mediante un software específico nos permitirá crear gestos humanos y darle la capacidad de hacer uso de esa humanización para hacer acciones como sujetar objetos, movimientos y acciones.
La implementación de la tecnología de visión artificial tiene como finalidad detectar objetos mediante una cámara web ubicada en sus ojos que nos permitirá interactuar con el entorno para así incrementar la capacidad del robot para realizar otras aplicaciones.
Desarrollo e implementación del robot
Descripción técnica
Estructura externa del robot humanoide compuesta por piezas diseñadas en 3D. Estas piezas están hechas de un material de impresión de tipo ABS.
Control del movimiento a través de dos microcontroladores Arduino Mega. Movimiento de extremidades a través de un Arduino y movimiento de cabeza controlado por otro.
Los microcontroladores manejan los servomotores, su movimiento produce los gestos del robot mediante hilos unidos a cada articulación.
La interacción del usuario para el control de los microcontroladores se hace a través de MyRobotLab, un software basado en Java, que nos permite programar los gestos y movimientos del robot.
Para hacer uso de este software se utilizará una tablet o un PC con windows como Sistema operativo.
Además MyRobotLab será capaz de crear los scripts necesarios para realizar los comandos de voz y las respuestas sonoras. Estas respuestas sonoras las emitirán unos altavoces conectados a un pequeño amplificador.
La implementación de la visión artificial se realizará a través de OpenCV en código Python. El código contendrá scripts capaces de interactuar con la webcam (ubicada en las cuencas oculares) de forma que el robot podrá detectar objetos específicos para poder dar una respuesta ante el estímulo.
Requerimientos
Un proyecto de esta envergadura requiere tener unos conocimientos mínimos de los siguientes lenguajes de programación:
Arduino se programa mediante el uso de un lenguaje propio basado en el lenguaje de programación de alto nivel Processing, similar a C++.
Python necesario para la implementación de visión artificial a través de la librería OpenCV.
Conocimiento del uso de scripts e interfaz del software Myrobotlab.
Para la impresión de piezas en 3D es necesario conocer a fondo la impresora que se va a utilizar. A nivel técnico ser capaz de detectar problemas y darles solución.
Soltura en el manejo de herramientas necesarias para la manipulación de componentes de diferentes tamaños. Y conocimiento del uso de la maquinaria necesaria para la creación de circuitos impresos. Así como del software para el diseño de estas placas.
Piezas impresas en 3D
El robot InMoov esta compuesto por piezas impresas en 3D. Gaël nos proporciona los archivos necesarios para que la impresora 3D trabaje en su creación. Estas piezas se irán uniendo una a una hasta formar las partes del cuerpo que contienen el resto de componentes.
Construcción del robot
Una vez obtenidas las piezas, el proceso de montaje comienza con la cabeza. Esto supone el montaje del mecanismo de los ojos, boca y cuello como partes movibles.
Mecanismo de ojos:
La implantación de una cámara web en los ojos permite al robot reconocer el entorno y por tanto hacer uso de tecnologías como visión artificial, captura o transmisión de imágenes.
Teniendo en cuenta los pasos seguidos por gaël en su proceso de montaje se ha comenzado con el mecanismo de ojos y por consiguiente el rostro.
Cabeza:
Una vez completado el rostro se procede a montar la cabeza con sus correspondientes servomotores para cada una de las articulaciones mandíbula, cuello y ojos.
Manos y brazos:
El montaje de los brazos se componen por antebrazo, muñeca y mano. El antebrazo alberga los servomotores que moverán los dedos a través de la fuerza ejercida por los hilos.
Torso, hombros y bíceps:
Como paso siguiente se procede a montar las piezas que componen el torso. Este hará de sujeción de la cabeza y hombros del robot. Además el torso irá montado a un soporte de metal como sujeción.
Placas Nervo y Arduino
Estos circuitos impresos proporcionados por Gaël Langevin nos facilita la tarea de diseñar la circuiteria interna del robot. La placa principal «Servo Power Board» se utilizará como Shield de Arduino proporcionará potencia y señal necesarios a los servomotores. Estas placas así como el cableado se ajustarán dentro del robot orientados a su espalda.
Si quieres leer la memoria completa del proyecto pincha aquí
