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Taller de Robótica
Taller 2010 Del 10 al 16 de febrero, de 13 a 15h LUGAR: Laboratorio 7. Escuela Politécnica Superior—Universidad Autónoma de Madrid
En primer lugar me gustaría daros las gracias a tanta gente por la aceptación y entusiasmo con la que habéis seguido esta iniciativa desde el Primer Taller de Robótica EPS-UAM celebrado en febrero de 2006. Desde el Grupo de Robótica de la Escuela Politécnica Superior, se pretende desarrollar un Taller de Robótica. Para que dicho Taller se pueda llevar a cabo es necesario contar con un mínimo número de participantes realmente implicados. Para ello se realizó una charla-presentación (aquí la presentación de la charla del curso pasado) en la que se presentó el taller, los objetivos, requisitos, finalidad, conocimientos previos necesarios, precio final, etc, de manera que podamos hacernos una idea clara de cuantas personas estarían realmente interesadas en llevarlo a cabo. El Taller va dirigido a CUALQUIER alumno de la Universidad Autónoma de Madrid, aunque lógicamente, si dispone de algún conocimiento de electrónica y/o programación podrá sacar más rendimiento al curso. El Taller es autocontenido, con un tutorial extenso y muy bien documentado, de forma que incluso se podría realizar de manera independiente, aunque siempre es mejor que te lo den más explicado... Por problemas de tiempo, este año no habrá esta charla de presentación, pero contestaremos cualquier duda que nos comentéis a través de e-mail. Todas las personas interesadas deben enviar un e-mail cuanto antes a guillermo.gdrivera@uam.es mostrando su interés en participar. Por favor, poner en “Asunto” Taller de robótica 2010. A estos alumnos se les mantendrá informados de si finalmente se va a realizar el taller y la forma de pago. El número de plazas es limitado, así que las plazas se asignarán por estricto orden de llegada de la confirmación. Para abaratar costes se pueden hacer parejas. Dos personas pueden compartir un robot, montarlo y programarlo juntos, etc. De llevarse a cabo, la idea es que el taller se imparta durante los días 9 al 15 de febrero, justo en la primera semana de clase del segundo cuatrimestre. Durante esos días no han empezado la mayoría de los laboratorios y estaréis menos ocupados. Son 5 módulos, repartidos a lo largo de los cinco días, dos horas diarias. El último módulo es un concurso en el que participan todos los robots construidos. El taller es gratuito, sólo hay que pagar los componentes que forman el robot, pero el precio final depende en gran medida del número de participantes. Hemos solicitados algún subvención, que a su vez dependen de la aceptación que tenga el taller, de forma que el precio final que debe pagar el alumno sea lo menor posible. Para la realización del mismo se entregará, como parte del material del taller, los componentes necesarios para montar un robot que, lógicamente, pasará a ser propiedad del alumno. Por la realización del Taller se concederá un crédito de libre configuración (también crédito ECTS), ya aprobado por el Vice-Rectorado correspondiente, para este año. El siguiente documento, es la presentación genérica de un taller, pretende servir de presentación a lo que queremos hacer aquí, siempre que contemos con suficientes alumnos.
1 Introducción La robótica es una disciplina de la ciencia que desde el principio ha llamado mucho la atención al público en general y no sólo al profesional, desde ingenieros hasta artistas la han utilizado para sus creaciones. En España la robótica todavía está en su fase de introducción, por ejemplo hay muchos centros educativos que no cuentan con el material adecuado y la mayoría de las empresas desconocen lo que la robótica puede hacer por ellas. Algunas de las causas se deben a la propia naturaleza de la robótica que hace converger el software, la electrónica y la mecánica en una sola. Por eso encontramos centros muy avanzados en mecánica pero con un software escaso o nulo, o lo contrario, potentes programas encerrados en un ordenador sin poder interactuar con el mundo exterior. Para acercar la robótica al público tenemos que empezar por desmitificar la robótica, haciendo ver a las personas que se pueden hacer aplicaciones sencillas, y a partir de ellas crear cosas más complejas. Enseñando también a diferenciar entre el estado del arte y la ciencia ficción, que muchas veces nos lleva a la desilusión. Con esa perspectiva nacieron los talleres de robótica, los cuales los podemos definir como: Un taller de robótica es aquel en el que una serie de alumnos construye y programa un robot. Se diferencia de un seminario tradicional principalmente en el hecho de que cada alumno o grupo de alumnos construye su propio robot real y tangible. Encontramos dos tipos de talleres, el básico que está orientado a un público sin experiencia, y los avanzados en los cuales se recomiendan una serie de conocimientos previos. En ambos casos nuestra experiencia con este tipo de actividad siempre ha sido muy positiva, tanto para los organizadores que ven como los asistentes les terminan agradeciendo la realización del taller, como para los asistentes que aprenden a programar un robot y ven la luz para empezar a desarrollar aplicaciones de robótica más complejas. Muchos centros educativos han apostado por la realización de un taller de este tipo para subirse al tren de la robótica y empezar así a motivar a sus alumnos para que realicen prácticas en esta disciplina. 2 TALLER DE ROBÓTICA BÁSICA 2.1 Definición: ¿ Qué es un taller de robótica básico ? Es un curso donde una serie de grupos de alumnos se construyen un robot sencillo, para posteriormente programarlo de forma que interactúe con el exterior de forma autónoma. Por ejemplo, el robot podrá seguir una línea negra pintada sobre un fondo blanco, desplazar pequeños objetos al exterior de un recinto, o evitar focos luminosos. 2.2 Público objetivo: ¿ Quién puede asistir a un taller de robótica básico ? Al taller podrá asistir cualquier persona independientemente del nivel que tenga, pero cuantos más conocimientos se tengan de electrónica, mecánica o programación, más aprovechamiento se podrá sacar del mismo. Este tipo de talleres son muy atractivos para estudiantes de carreras técnicas que podrán aplicar los conocimientos teóricos que han aprendido durante la carrera en el robot. 2.3 Temario ● Sesión I: Introducción, reparto de material y explicación del concurso final. Teoría: Funcionamiento de un motor de CC y de un servo. Montaje de la estructura básica. Trucado y prueba de los servos. ● Sesión II: Teoría: Funcionamiento de los sensores CNY70; Arquitectura de la plataforma utilizada. Montaje de los 4 sensores de infrarrojos CNY70. Conexión de los motores y sensores. Montaje de la electrónica en el robot. Pruebas del robot desde el PC. ● Sesión III: Teoría: Programación del robot en C. Terminar de montar la estructura y la electrónica. Carga de programas en la plataforma de desarrollo. Ejemplos básicos: encender un led, leer un pulsador, activar un motor... ● Sesión IV: Teoría: Bumpers y encoders. Algoritmos reactivos. Colocación de los sensores, bumpers y encoders. Programación del robot para seguir una línea negra, empujar objetos o realizar trayectorias programadas. ● Sesión V: Preparación del robot para el concurso “El Mogollón”: programación de algoritmos y tuneado. Concurso “El Mogollón”.
2.4 Planificación del taller Basados en nuestra experiencia exponemos que la duración mínima del taller debería de ser de 10 horas, divididas en cinco sesiones de 2 horas cada una. Es recomendable que como máximo se impartan dos sesiones al día, siendo óptimo una sola sesión por día, para que todos los grupos lleguen a la siguiente con el trabajo realizado. Durante las dos horas de cada sesión, el instructor da una pequeña explicación de lo que hay que hacer y luego se encarga de ir grupo por grupo para hacer un seguimiento personalizado y resolver las dudas que muchas veces surgen pero que nadie pregunta. De esta forma garantizamos que todos los grupos al terminar el taller tengan su robot construido y programado. Se recomienda que cada grupo de trabajo sea de una o dos personas, y nunca sobrepasar el número de tres integrantes. Habrá un ordenador y un robot por grupo. Para hacer más divertido el taller y que los asistentes tengan una motivación adicional para construir su robot, al final del taller se realizará el concurso “El Mogollón”. El objetivo fundamental es pasarlo bien y que los asistentes puedan vivir de cerca un concurso. Se creará un recinto delimitado por cinta aislante negra donde se situarán todos los robots. Las posiciones de salida se sortearán, así como la dirección de salida de los robots. Las reglas son muy sencillas: gana el primero que salga de recinto. ¡¡¡ La lucha está servida !!! 2.5 Ejemplo de plataforma de desarrollo: Robot SKYBOT El robot SKYBOT es un robot sencillo, económico, didáctico y abierto. Permite que todos aquellos que tengan interés por la robótica puedan iniciarse en ella de una manera rápida y sencilla. El robot se entrega desmontado, siendo uno de los objetivos del taller la correcta construcción del mismo, otros objetivos serán su programación y participación en el concurso final. Se trata de un robot abierto porque los planos de la estructura mecánica, los esquemas hardware y el código fuente de los programas están disponibles y publicados en la web. Cualquiera puede construirse el robot o estudiar con más detalle alguna de sus partes. Así, además, queda garantizada su perdurabilidad en el tiempo, estando al margen de decisiones comerciales. El material entregado es el siguiente: 1. Piezas de metacrilato para la estructura mecánica. 2. Tornillos necesarios para el montaje de la estructura. 3. Dos servos del tipo Futaba 3003. 4. Tarjeta SKYPIC, con el micro 16F876A de Microchip. 5. Tarjeta SKY293 con los drivers de potencia y circuitos para los sensores de infrarrojos. 6. Portapilas (para 4 pilas del tipo AA) con cables y jack de alimentación. 7. Cuatro sensores de infrarrojos tipo CNY70 8. Dos sensores de contacto (Bumpers) 9. Un sensor de luz (LDR) 10. Un cable serie para la conexión de la SKYPIC al PC
Enlaces a los Talleres EPS-UAM ya celebrados
Página editada y mantenida por Guillermo Glez. de Rivera
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