En Cerebrito Pérez damos cursos de robótica para todas las edades todos los días de la semana. Utilizamos las herramientas de Lego, Makeblock y arduino para enseñar una robótica divertida pero además muy cercana a la realidad de las fábricas, como este seguilíneas que nos cuenta nuestro profesor Ivan Uriarte, ingeniero industrial y blogger de pormetec.net.
«En algunos grupos usamos los robots Ranger de mBlock. Hoy hemos aprendido a usar los sensores de infrarrojos para seguir un recorrido dibujado con cinta aislante. «
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Siguiendo con nuestros tutoriales para los robots programables para niños, hoy vamos a ver como manejar el sensor de ultrasonidos que los acompaña.
Para las pruebas vamos a utilizar el robot educativo de Makeblock pero te vale cualquiera de nuestros Robots.
Antes que nada tienes que saber algo de programación en mBlock, si nunca has usado mBlock pasate por nuestro curso de inicio.
¿Qué es un sensor ultrasónico?
El sensor ultrasónico es un sensor que nos va a permitir medir la distancia a la que se encuentra el robot de un determinado objeto, controlando esa distancia evitaremos chocarnos o podremos realizar alguna maniobra para sortearlo.
Es curioso como en la naturaleza tenemos al murcielago que es un animal con un sistema parecido, emite sonidos con la garganta que rebotan en la paredes, con su oidos puede oirlos cuando rebotan y se hacen una idea del entorno en el que se encuentran.
¿Cómo funciona el sensor ultrasónico en el mBot?
El sensor de ultrasonidos del mBot funciona por medio de un receptor y un emisor. El emisor emite una onda de sonido que rebota en el objeto la cual es recibida por el receptor.
El sensor lo que va hacer es medir el tiempo que tarda entre que se emite la onda y se recibe. Conociendo la velocidad a la que se propaga el sonido (342 m/s) el sensor aplica la formula de la velocidad, distancia y tiempo:
distancia = velocidad x tiempo
El sensor hace un ajuste en esa formula y divide el tiempo entre 2 porque el cuenta el tiempo que la onda tarda en ir y venir.
distancia = velocidad x (tiempo/2)
Después de esta pequeña introducción técnica del funcionamiento del sensor vamos al lio.
En el mBot y en casi todos los robots educativos el sensor de ultrasonidos esta colocado en la parte delantera. Esto tiene lógica porque normalmete van hacia adelante y tienen que esquivar los obstaculos.
¿Cómo programar el sensor de ultrasonidos con mBlock para el mBot?
Dentro de mBlock vamos a las fichas de Robots y buscamos la que pone «distancia del sensor de ultranosidos» con el número de puerto. En el número de puerto tenemos que seleccionar el número donde lo tenemos conectado.
Esta instrucción nos va devolver la distancia, en centimetros a la que se encuentra el robot del siguiente obstaculo. En función del valor que nos devuelve esta ficha, haremos una cosa u otra.
Para hacer eso necesitamos un instruccion de control condicional. Vamos a los bloques de control y seleccionamos la ficha «si entonces si no».
Lo siguiente que tenemos que hacer es comparar el valor devuelto por el sensor con una distancia por ejemplo de 15 cm.
Para ello vamos a los bloques de operadores, seleccionamos el de menor que y lo colocamos dentro de la instrucción de control.
Colocamos las fichas de distancia del sensor y el 15 dentro de la ficha de menor que.
Si se cumple que la distancia del sensor es menor de 15 cm quiere decir que estamos muy cerca entonces le podemos decir al robot por ejemplo que retorceda durante un segundo y luego haga un giro también durante un segundo a la derecha.
Para hacer esto volvemos a los bloques de control y buscamos las ficha «avanzar a velocidad 0», la arrastramos al panel y cuando la tenemos colocada dentro de la ficha condicional en la parte del si, luego pinchamos sobre avanzar nos deja seleccionar «retoceder a velocidad» por ejemplo 255, pero queremos que esto lo haga durante un segundo. Para ello buscamos la ficha «esperar 1 segundo» y la colocamos seguido, esta en los bloques de control.
El siguiente paso que tiene que hacer el robot, es girar hacia la deracha para ello seleccionamos la ficha»avanzar a velocidad 0″ la colocamos seguido de esperar un segundo y pinchamos en avanzar para seleccionar «girar a la derecha» y ponemos una velocidad por ejemplo 100 o lo que querais. Con esto nos pasa lo mismo que con el retroceso, queremos lo haga durante un segundo, pues para ello colocamos la ficha de esperar 1 segundo.
Ahora nos queda hacer la parte de que el sensor nos esta devolviendo una distancia mayor a 15 cm. Esta parte es sencilla porque solo queremos que siga la marcha. Para ello en la parte del «si no», colocamos la ficha de amavanzar a 255. El resultato queda de la siguiente manera:
Si dejamos esto así no nos va a funcionar bien porque lo va hacer una sola vez. Si queremos que este todo el rato andando tenemos que poner por encima un bucle que haga que eso lo repita todo el rato y le colocamos la ficha de programa de mBot, todos los programas tienen que empezar con esa insturcción.
Vamos a los bloques de control y metemos todo dentro de la ficha «por siempre».
Probamos el programa en nuestro mBot
Ahora solo nos queda grabar el programa en el mBot y probar el resultado. Os dejo un video con el resultado.
Resumen del tutorial
En este tutorial hemos aprendido varias cosas:
Que es un sensor de ultra sonidos.
Como se programa en el mBot.
Si quieres puedes seguir revisando más cursos y talleres de robótica educativa.
Para poder empezar a trabajar con el robot tenemos que seguir una serie de pasos. Primero tenemos que instalar el driver necesario para poder conectar el robot a nuestro pc.
Instalar el driver de Arduino en MakeBlock
Para instalar el driver necesario vamos a mBlock y en conectar seleccionamos driver de Arduino, nos aparecera un asistente y solo tenemos que seguir sus instrucciones.
Para conectar este modelo con el mBlock lo más fácil es utilizar el cable usb, aunque podríamos hacerlo también con bluetooth.
Conectamos el cable usb al ordenador y al robot.
Encendemos el robot con el botón de power.
Seleccionamos en mBlock Conectar -> Puerto serie -> Com + un número que en mi caso es Com8
Una vez realizada la conexión entre el robot y el pc, tenemos que indicarle a mBlock que tipo de robot tenemos, ya que puede servir para diferentes modelos.
En nuestro caso deberíamos seleccionar mbot.
Actualizar el software del mBot
Para asegurarnos que el robot educativo trae las últimas actualizaciones lo que podemos hacer es actualizar su software. Esta operación la podemos hacer desde el propio mBlock,
Primer programa para mi robot
Como ya hemos comentado antes mBlock es un entorno de programación basado en Scrach por lo que cuenta con todas las funcionalidades propias de ese entorno y con todos sus bloques y comandos.
A nosotros las funciones que nos van a interesar son las que están relacionadas con los Robots y su control. Esas las tenemos todas en las secciones Robots, Control, Operadores y Sensores.
Por ejemplo podemos hacer un programa muy sencillo que sea decirle al robot que avance a una velocidad de 255 durante 6 segundos, que pare durante 2 segundos y que retroceda sin girar a menos velocidad durante 6 segundos y se vuelva a parar.
Para crear este programa tenemos que utilizar bloques de las sección de control, además de los de la sección robots.
Grabar el programa de mblock en el robot
Una vez que hemos creado el programa, tenemos que grabarlo en el robot. Para poder pasarlo al robot tenemos que poner el mblock en modo arduino, para ello vamos a editar -> modo arduino
Cuando seleccionamos este modo el aspecto de entorno de desarrollo cambia un poco, podemos ver el lenguaje que se ha generado al añadir los bloques, podemos revisarlo un poco si somos curiosos pero no es necesario.
Una vez en el modo arduino, nos aseguramos que el robot está conectado al ordenador y encendido, si es así para pasarlo al robot solo tenemos que pulsar el botón subir a Arduino.
Ya solo nos queda probrar el programa…aquí os dejo el resultado, seguiremos haciendo más pruebas.
Resumen del tutorial
En este tutorial hemos aprendido varias cosas:
Instalar el driver de arduino para el mBot.
Conectar el robot y actualizar el software.
Crear y grabar el primer programa.
Si quieres puedes seguir revisando más cursos y talleres de robótica educativa.
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