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Robótica EducativaClase I: Introducción y Ensamble Etapa I
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¿Qué es la Robótica?
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¿Qué es la Robótica?
La Robótica es una disciplina dedicada al desarrollo de robots programados para realizar acciones o trabajos que el hombre no puede lograr o que afecten su seguridad.La robótica combina tres diversas disciplinas:La MecánicaLa Electrónica La Informática
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Historia de la RobóticaLa palabra Robot proviene de la palabra checa "robota" que significa "servidumbre" o "labor forzada". La utilizó el novelista checo Karel Capek en su libro "RUR Rossum's Universal Robots" en el año 1921.
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Historia
La palabra Robótica también proviene de la ciencia ficción, y apareció por primera vez en el libro "Yo, Robot" del matemático y novelista Isaac Asimov en el año de 1942.
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Historia
El primer robot, según la época moderna fue creado por Grey Walters, en la decada de los 40, 1942. Y lo llamó "Elsie la Tortuga" (Machina speculatrix).
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Historia
Posteriormente el Instituto de Investigación de la Universidad de Stanford, en California en 1960 desarrolló a "Shakey" que era una caja inestable con ruedas, que utilizaba memoria y razonamiento lógico para resolver problemas y navegar en su entorno.
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Clasificación
• Poli articulados• Móviles• Androides• Zoomórficos• Híbridos
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Componentes de un Robot
Estructura mecánica Sensores Unidad de control
Actuadores Fuente de alimentación
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La Robótica en el Cine
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Ciencia y Tecnología
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Ciencia
La ciencia surge cuando el hombre busca descubrir y conocer a través de la observación y el razonamiento la estructura de un objeto o de un fenómeno, sus relaciones, sus incidencias en la naturaleza y en la cultura. Teniendo una visión objetiva y reflexiva de las cosas.
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Tecnología
La tecnología es la ciencia aplicada. Es una consecuencia del diseño, concepción y fabricación de herramientas, métodos, instrumentos, dispositivos, etc. Necesarios para el desarrollo social.
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Ensamble InnobotActividad: Identifica cada uno de los componentes de un robot durante el ensamble del Robot Innobot
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Inserta las piezas Soporte Motor #3 (SM3) en los agujeros de la Plataforma (PF) como lo ilustra la Figura.
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Ya con los Soporte Motor #3 (SM3) asegurados, debes poner los componentes Motorreductor (GM) sujetándolo con los tornillos #1/4 (también puedes usar el tornillo #6).
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Ensamble del Innobot
Para ensamblar los Soporte #11 (S11) en la Plataforma (PF), primero debes insertar los tornillos #6 en los orificios del Soporte #11 (S11), en tanto hayas puesto los tornillos en los soportes. Insertarlos en la Plataforma (PF), como lo ilustra la Figura.
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Insertar los tornillos #15 atravesando las piezas Soporte Lateral Motor (LMS), también debes atravesar los Soportes #11 (S11) y fijarlos con sus respectivas tuercas T3. Finalmente apretar las tuercas T3, para garantizar simetría y rigidez en el robot.
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Ahora inserta los tornillos #6 en los Soportes #11 (S11) en los orificios que la Figura indica y realizar la respectiva sujeción con la tuerca T3.
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Insertar los Ejes 35mm (AX35) en los Engranajes #24 (G24), atravesar las piezas Soporte Lateral Motor (LMS) y asegurar con las piezas Separador Eje (AS), como la Figura lo ilustra.
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Inserta los tornillos #15 en las piezas Soporte Lateral Motor (LMS), después coloca dos Separadores Circulares (CS) en cada lado y posterior a esto atravesar con los tornillos #15 las otras piezas Soporte Lateral Motor (LMS). Realizar la sujeción con la tuerca T3, como la Figura lo muestra.
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Insertar los tornillos #15 atravesando las piezas Soporte Lateral Motor (LMS) y fíjar con sus respectivas tuercas T3 como lo ilustra la Figura.
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Para darle movilidad a nuestro robot, colocaremos las llantas en los Ejes 35mm (AX35) donde la Figura lo indica.
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Colocar la Unidad de Control, insertando los tornillos #20 en los agujeros de esta y para darle separación usar Postes #12 (P12). más adelante te explicaremos cómo funciona la Unidad de Control.
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Ensamble del Innobot
Colocar el Porta Baterías (HB), usando tornillos #10 y realizar la sujeción con tuercas T3.
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¿Qué es programación?Te has preguntado ¿Cómo entienden los Robots?
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Bill GatesMicrosoft
Steve JobsApple
Mark ZuckerbergFacebook
Larry Page y Serguéi BrinGoogle
¿Qué es la programación?
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¿Qué es un lenguaje de Programación?• La manera como los robots
comprenden instrucciones al igual que los seres humanos es a través de un lenguaje o idioma.
• Cada lenguaje tiene su propia estructura, por lo que debemos aprender a usar el lenguaje de los robots.
• Los robots entienden instrucciones paso, esto se conoce como algoritmos.
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¿Qué es un Algoritmo?
• Un algoritmo es una lista de pasos o instrucciones para resolver un problema o realizar un acción.
• Ejemplos:• Un manual de instrucciones de un
electrodoméstico.• Una serie órdenes que da un jefe a
un empleado.• Un programa computacional para
indicar a un computador qué pasos específicos debe seguir para desarrollar una tarea.
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Actividad
• Pygbot esta atrapado y quiere encontrar la salida, ayúdalo dándole las instrucciones necesarias. Pygbot solo entiende estas tres instrucciones.
• Avanzar.• Girar a la Derecha• Girar a la Izquierda• ¡Enumera todos los pasos que
necesita para salir!• Paso 1. Avanzar 8 pasos.• Paso 2. ¿?
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Actividad
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Calentando Motores
• Conecta las baterías y el motor derecho a la Tarjeta Innobot como se ilustra en la figura.
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Precaución
• Precaución: tener precaución cuando se desaprieten los tornillos del puerto de motores, volver a apretar nuevamente los tornillos incluso si no se están utilizando, se podrían salir muy fácilmente.
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Programando el Robot• Para programar nuestros robot debemos dar instrucciones a la Unidad
de Control haciendo uso del Computador.
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Identifica la Unidad de Control
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Interfaz de Programación Innobot IDE
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Interfaz de Programación Innobot IDE
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Hola Mundo! Tu primer código.
Reescribe este programa en la interfaz de programación. Luego haz clic en el botón Verificar.
void setup(){
motorOn(M1, FORWARD);
}
void loop(){
}
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Conectar Unidad de Control vía USB
Conecta
USB
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Verifica el puerto USB y Carga el programa
Finalmente en el botón Cargar
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¿Qué está pasando?
![Page 45: Robótica Educativa Clase I: Introducción y Ensamble Etapa I](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022062410/5665b4e81a28abb57c94abc4/html5/thumbnails/45.jpg)
¿Gira hacia el lado contrario?
![Page 46: Robótica Educativa Clase I: Introducción y Ensamble Etapa I](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022062410/5665b4e81a28abb57c94abc4/html5/thumbnails/46.jpg)
!Hasta el infinito y más allá¡ Intercambia los cables negro y rojo del motor
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Conecta el motor Izquierdo
![Page 48: Robótica Educativa Clase I: Introducción y Ensamble Etapa I](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022062410/5665b4e81a28abb57c94abc4/html5/thumbnails/48.jpg)
Hasta el infinito y más allá!
void setup(){
motorOn(M1, FORWARD); motorOn(M2, FORWARD);
}
void loop(){
}
Carga el programa.¿Qué hace el robot?
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Hasta el infinito y más allá!
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C++ y la Sintáxis¿Qué significa void setup () o void loop ()? ¿Porqué escribir corchetes, paréntesis, llaves, puntos y comas?
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Setup = Configuración
La función void setup() se usa para establecer las configuraciones iniciales de nuestro robot. Por ejemplo, si deseamos que los puertos sean de entrada o salida.Esta función se ejecutará una única vez cuando se conecte la energía a la tarjeta de control de Innobot o cuando se oprima el pulsador de reinicio.
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Cuidado con la sintaxisForma Incorrecta
Descripción
setup() Si omites void el compilador te arroja un error.
voidsetup() Las palabras void y setup deben estar separadas por un espacio.
void setup Si omites los paréntesis () el compilador te arroja un error.
void Setup() C++ identifica minúsculas y mayúsculas:setup() no es igual a Setup()
.
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Loop = BucleLa función void loop() se usa para realizar una tarea una y otra vez hasta que se desconecte la energía, loop en inglés se conoce como bucle. Ejemplos. Revisar un sensor una y otra vez, por ejemplo para evadir obstáculos.Esperar comunicación de algún mando de control.El loop es la parte activa del robot, porque allí está alojado el programa principal del robot
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Llaves { }Has notado que void setup() y void loop() comienzan con una llave { , y luego terminan con otra llave }Esto significa que el robot ejecutara todo los se encuentra entre ellas.
void setup(){…todas configuraciones aquí…}void loop(){…todo el código principal aquí…}
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El punto y coma ;
¿Has notado que la mayoría de las instrucciones terminan en punta y coma?
El punto y coma ; denota el fin de una instrucción, para continuar con la siguiente, si omites el punto y coma el
robot no sabrás donde termina la instrucción.
;
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Los paréntesis ()Se usan para ingresar los parámetros.Por ejemplo: motorOn(M1, FORWARD); tiene 2 parámetros: el motor M2 y la dirección de giro ADELANTE (FORWARD en inglés).
delay(1000); tiene sólo 1 parámetro: el tiempo de espera, en este caso 1000 milisegundos.
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motorOn()DescripciónPermite encender cualquiera de los motores conectados a la tarjeta hacia adelante (FORWARD) o hacia atrás (REVERSE)
SintaxismotorOn(M1, FORWARD);
ParámetroMotor: Es el número del motor que queremos encender. Las posibilidades de este parámetro son M1, M2, M3 o M4. Debemos de tener cuidado al conectar los motores, saber cuál es la bornera donde la conectamos, en donde se muestra cual es motor a la que queda asociado desde la programación.DIRECCION: Es la dirección a la queremos que el motor especificado se mueva. Tenemos 2 posibilidades, hacia adelante (FORWARD) o hacia atrás (REVERSE).
DevuelveN/A: Esta función no devuelve ningún valor.
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motorOff()DescripciónPermite apagar cualquiera de los motores conectados a la tarjeta.
SintaxismotorOff(M1);
ParámetroMotor: Es el número del motor que queremos apagar. Las posibilidades de este parámetro son M1, M2, M3 o M4. Debemos de tener cuidado al conectar los motores, saber cuál es la bornera donde la conectamos, en donde se muestra cual es motor a la que queda asociado desde la programación.
DevuelveN/A: Esta función no devuelve ningún valor.
![Page 59: Robótica Educativa Clase I: Introducción y Ensamble Etapa I](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022062410/5665b4e81a28abb57c94abc4/html5/thumbnails/59.jpg)
motorSpeed()DescripciónPermite cambiar la velocidad de cualquiera de los motores conectados a la tarjeta.
SintaxismotorSpeed(M1,80);
ParámetroMotor: Es el número del motor que queremos modificar. Las posibilidades de este parámetro son M1, M2, M3 o M4. Debemos de tener cuidado al conectar los motores, saber cuál es la bornera donde la conectamos, en donde se muestra cual es motor a la que queda asociado desde la programación.
Velocidad: Es la velocidad que queremos configurar de 0 a 100, siendo 0 la mínima velocidad y 100 la máxima velocidad.
DevuelveN/A: Esta función no devuelve ningún valor.
![Page 60: Robótica Educativa Clase I: Introducción y Ensamble Etapa I](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022062410/5665b4e81a28abb57c94abc4/html5/thumbnails/60.jpg)
Reto Ahora podrías escribir un código que el robot realice las siguientes figuras:
¿Cómo se realizarías un círculo con el robot?
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Próxima ClaseAprenderemos como comenzar a Programar nuestro Innobot, es decir, vamos a darle instrucciones para que realice lo que deseamos. Luego nos introduciremos al maravilloso mundo de los sensores.