Hola soy Álvaro y hoy os vengo a contaros un poco el sistema
de sensores y el “ladrillo” (que es un ordenador inteligente y que es el
cerebro del robot Mindstorms).
En esta foto se encuentran los componentes básicos del sistema Mindstorms NXT los cuatro objetos situados en la parte inferior de la fotografía son los sensores de tacto, sonido, luz y ultrasonido de izquierda a derecha respectivamente, el objeto de mayor tamaño situado en la parte central de la fotografía es "el ladrillo"(ordenador inteligente) y los tres de la parte superior son los motores.
Empezaré por los sensores:
-Sensor de tacto: dispone de un interruptor que al ser presionado
envía una señal al NXT. Este sensor es útil para detectar obstáculos. Podemos
añadir el sensor de toque para un modelo NXT y luego programar el
comportamiento del robot cuando el sensor de contacto es presionado o liberado.
Por ejemplo podemos ordenar al robot que cuando el sensor de contacto sea
presionado avance. O retroceda.
-Sensor de Sonido: El sensor acústico detecta el nivel de
decibelios: la suavidad o intensidad de un sonido. El sensor detecta los
sonidos que el oído humano es capaz de oír todo el sonido real, incluyendo
sonidos demasiado altos o bajos para el oído humano.
El sensor de sonido puede medir los niveles de presión de
sonido de hasta 90 dB - sobre el nivel de una cortadora de césped. Lecturas del
sensor de sonido en el LEGO ® MINDSTORMS ® NXT se muestran en el porcentaje del
sonido del sensor es capaz de leer. Para la comparación, 4-5% es como una sala
en silencio y 5-10% es el nivel de alguien hablando a cierta distancia. De
10-30% es una conversación normal cerca del sensor o música en un nivel normal
y 30-100% representa una gama de personas gritando a la reproducción de música
a un volumen alto. Estos rangos están asumiendo una distancia de
aproximadamente 1 metro entre la fuente de sonido y el sensor de sonido.
Sensor de sonido
Robot con el sensor de sonido
El sensor de luz es sin duda uno de los mas útiles e interesantes de todo el kit del Lego Mindstorms NXT. Este sensor le permite a nuestro robot distinguir entre luz y obscuridad, midiendo la intensidad de la luz le permite a nuestro robot "ver" en blanco y negro.
El sensor se puede usar en dos modos:
-El primer modo detecta la luz del ambiente y se puede usar para detectar si un cuarto tiene la luz prendida o apagada, o la intensidad de la luz que entra por la ventana dependiendo de la hora del día o incluso para programar un robot que siga una fuente de luz.
-En el segundo modo el mismo sensor emite una luz y luego mide que tanto rebota o refleja esta luz en las superficies. Este modo lo podemos usar para diferenciar el brillo de los colores en una superficie (¡el famoso robot seguidor de la linea negra se basa en este principio!). Incluso se ha usado para detectar la distancia hasta el suelo con una mejor precisión que con el sensor ultrasónico (en robots como el NXTWay).
El sensor nos da una lectura desde 0 (completa a obscuridad) hasta 100 (muy brillante).
Sensor de luz
Esta imagen representa un trabajo que tuvimos que hacer que consistía en que nuestro robot siguiese una línea negra así demostramos la utilidad de este sensor. Os dejo el enlace:
-Sensor de Ultrasonido: permite al robot medir la distancia
a la que está un objeto y responder con un movimiento determinado. Este sensor
permite al robot ver y reconocer objetos, evitar obstáculos, medir distancias y
detectar el movimiento.
El sensor de ultrasonidos utiliza el mismo principio
científico que los murciélagos: se mide la distancia calculando el tiempo que
tarda una onda de sonido para golpear un objeto y volver. El sensor ultrasónico
mide la distancia en centímetros y pulgadas. Es capaz de medir distancias desde
0 hasta 2,5 metros con una precisión de + / - 3 cm.
Los objetos con superficies duras ofrecer las mejores
lecturas. Objetos de tejidos blandos, objetos curvados, o de objetos muy finos
y pequeños pueden ser difíciles de leer por el sensor. Sugerencias de uso:
Puedes añadir el Sensor Ultrasónico para un modelo NXT y luego programar el
comportamiento del modelo a cambiar cuando el sensor de luz se activa.
Sensor de ultrasonido
Sensores de ultrasonido usados en nuestros robots
"EL LADRILLO" Y LOS MOTORES
El ladrillo NXT es el cerebro de la LEGO ® MINDSTORMS ®. Se trata de un ladrillo LEGO controlado por ordenador inteligente al que se le puede programar, incluso puede tomar decisiones propias.
-Puertos de salida(Output Ports): el NXT tiene tres puertos de salida etiquetados como A, B, y C para motores o lámparas.
-Puerto USB(USB Port): conecte un cable USB al puerto USB y descargue los programas desde el ordenador al NXT (o cargar datos desde el robot al ordenador). También puede utilizar la conexión inalámbrica Bluetooth para cargar y descargar.
-El icono de Bluetooth(BT Level) muestra el estado actual de las conexiones inalámbricas Bluetooth. Si no aparece un icono Bluetooth , este está desactivado. Hay tres tipos de conexión vía Bluetooth:
-1º: Bluetooth está activado pero el NXT no es visible para otros dispositivos Bluetooth.
-2º: Bluetooth está activada y el NXT es visible para otros dispositivos Bluetooth.
-3º: Bluetooth está activada y el NXT está conectado a un dispositivo Bluetooth.
-Plug Power Si está utilizando la batería recargable y la necesidad de recargar, o si no va a utilizar las baterías 6AA, se puede conectar un adaptador de corriente para el NXT usando el enchufe de alimentación.
-Puertos de entrada(Input Ports): el NXT tiene cuatro puertos de entrada para la conexión de sensores. Los sensores deben estar conectado al puerto 1, 2, 3, o 4.
Los motores del Lego Mindstorms NXT
El dia de hoy quisiera referirme a los motores que vienen incluidos en el kit del Lego Mindstorms NXT.
En el kit normal del Lego Mindstorms NXT vienen incluidos 3 motores idénticos. Estos motores se conectan al bloque programable a través de los puertos A, B y C. Los tres motores pueden estar conectados al bloque programable y usándose al mismo tiempo
Seguramente leerás por ahí que los motores del Lego NXT no son motores convencionales, si no de los motores conocidos como Servos. ¿ Cuál es la diferencia ?
La diferencia es que en un motor eléctrico convencional lo único que haces es aplicar energía al motor y este empezará a girar dependiendo de la cantidad de energía aplicada. Pero esto nos trae un problema. Es difícil controlar la cantidad de energía aplicada, sobre todo si esta proviene de baterías que pueden estar nuevecitas o ya gastadas.
Ahora bien, los servos ademas de incluir un motor eléctrico convencional también incluyen un sensor de posición. Este sensor nos permite saber a que velocidad se está moviendo nuestro motor, y corregirla si es necesario. Ademas podemos saber exactamente cuantos grados a girado el motor en todo momento. Con esto tenemos un control muy preciso del movimiento de nuestro robot.
El sensor de posición ademas de servir para controlar la velocidad y avance de nuestro robot también es útil en si mismo y nos permite usar los motores del NXT como sensores de movimiento lo cual hace posible aplicaciones como el Calculador de Volumen y de Areas o el NXT Scribble Pad de NXTPrograms.
Uno de los problemas de la versión anterior del kit robótico de LEGO (el Robotic Invention System) es que era muy difícil hacer un robot que pudiera avanzar en linea recta con un "diferencial drive" como el Tribot. Esto se debía a que era muy difícil hacer que los dos motores avanzaran a la misma velocidad. En el Lego NXT si usas el bloque de movimiento para programar los dos motores el software automáticamente sincronizará los dos motores usando sus sensores de posición para hacer que avancen en linea recta.
El motor internamente tiene un tren de engranes para subir la torca del motor. Esto es lo que lo hace un poquito mas grande que un motor normal.
Una propiedad interesante de los motores del NXT, es que están cableados de una manera en la que si mediante uno de los cables incluidos en el kit, conectas directamente un motor a otro y giras uno de ellos con la mano, el otro también girará. Esto es por que todo motor eléctrico, es también por definición un generador de energía y la energía que generas al girar un motor se aplica al otro (con algunas perdidas).
Para programas los motores se utiliza el bloque de Move, en el podemos seleccionar la dirección del movimiento y que motores utilizaremos para este (para hacer girar un robot se mueve una rueda hacia adelante y la otra hacia atrás). También podemos especificar cuantos grados rotar (o Sin limite-Unlimited) y la velocidad (Power).
En el kit normal del Lego Mindstorms NXT vienen incluidos 3 motores idénticos. Estos motores se conectan al bloque programable a través de los puertos A, B y C. Los tres motores pueden estar conectados al bloque programable y usándose al mismo tiempo
Seguramente leerás por ahí que los motores del Lego NXT no son motores convencionales, si no de los motores conocidos como Servos. ¿ Cuál es la diferencia ?
La diferencia es que en un motor eléctrico convencional lo único que haces es aplicar energía al motor y este empezará a girar dependiendo de la cantidad de energía aplicada. Pero esto nos trae un problema. Es difícil controlar la cantidad de energía aplicada, sobre todo si esta proviene de baterías que pueden estar nuevecitas o ya gastadas.
Ahora bien, los servos ademas de incluir un motor eléctrico convencional también incluyen un sensor de posición. Este sensor nos permite saber a que velocidad se está moviendo nuestro motor, y corregirla si es necesario. Ademas podemos saber exactamente cuantos grados a girado el motor en todo momento. Con esto tenemos un control muy preciso del movimiento de nuestro robot.
El sensor de posición ademas de servir para controlar la velocidad y avance de nuestro robot también es útil en si mismo y nos permite usar los motores del NXT como sensores de movimiento lo cual hace posible aplicaciones como el Calculador de Volumen y de Areas o el NXT Scribble Pad de NXTPrograms.
Uno de los problemas de la versión anterior del kit robótico de LEGO (el Robotic Invention System) es que era muy difícil hacer un robot que pudiera avanzar en linea recta con un "diferencial drive" como el Tribot. Esto se debía a que era muy difícil hacer que los dos motores avanzaran a la misma velocidad. En el Lego NXT si usas el bloque de movimiento para programar los dos motores el software automáticamente sincronizará los dos motores usando sus sensores de posición para hacer que avancen en linea recta.
El motor internamente tiene un tren de engranes para subir la torca del motor. Esto es lo que lo hace un poquito mas grande que un motor normal.
Una propiedad interesante de los motores del NXT, es que están cableados de una manera en la que si mediante uno de los cables incluidos en el kit, conectas directamente un motor a otro y giras uno de ellos con la mano, el otro también girará. Esto es por que todo motor eléctrico, es también por definición un generador de energía y la energía que generas al girar un motor se aplica al otro (con algunas perdidas).
Para programas los motores se utiliza el bloque de Move, en el podemos seleccionar la dirección del movimiento y que motores utilizaremos para este (para hacer girar un robot se mueve una rueda hacia adelante y la otra hacia atrás). También podemos especificar cuantos grados rotar (o Sin limite-Unlimited) y la velocidad (Power).
Toda la información sobre motores Mindstorms NXT la saqué del blog Lego Mindstorms NXT en español que ha sido de gran ayuda os dejo el enlace.
http://rbtnxt.blogspot.com.es/2009/06/los-motores-del-lego-mindstorms-nxt.html
Motor Mindstorms NXT visto por dentro
Gracias por leernos espero que os haya gustado.
Un Saludo
ÁLVARO
Que bien hecho gran explicación!!!!
ResponderEliminarmuy interesante esta página, y el blog en general, totalmente recomendable.
ResponderEliminarUn saludo.
grasias ooo lol
ResponderEliminar