sábado, 29 de febrero de 2020

Tecnología Industrial I.E.S. Pintor Antonio López

Tecnología Industrial I.E.S. Pintor Antonio López

Robot Otto / Zowi

Posted: 29 Feb 2020 01:35 AM PST

Hola a td@s.

En este tema vamos a ver los diferentes pasos para iniciar la construcción y programación del robot bípedo Otto que es una versión más económica del robot original de BQ Zowi:






Como puede verse ambos robot son muy similares y de hecho comparten códigos de programación de manera que con un mismo programa de arduino podemos controlar los dos modelos y las aplicaciones móviles de uno pueden usarse con el otro.
Además en ambos casos permiten iniciarse en la programación usando programación por bloques.

IMPRESIÓN 3D DE LAS PIEZAS:

Lo primero que necesitaremos son las piezas para montar el robot. Para la parte de impresión en 3D hay diferentes opciones en internet y nos hemos decantado por imprimir las piernas y los pies de este modelo de la web:


La idea es imprimir las piernas y los pies y construir de manera manual la parte del cuerpo y la cabeza.
El motivo es porque el Otto original esta diseñado para que entre en él un arduino Nano con un shield de conexión de servos y nosotros vamos a montarlo con los arduinos UNO que tenemos y por tanto necesitaremos algo más de espacio para la parte del cuerpo.

Existen algunos modelos imprimibles de Otto con cuerpo para arduino UNO como el de esta web:


Puede verse en la imagen el de arduino Nano a la izquierda y el de arduino UNO a la derecha.



Pero al final lo mejor será ajustar manualmente los espacios construyéndolo en madera o incluso con cualquier otro material reciclado del taller.


Una vez tengamos la piezas la siguiente fase será montar los componentes empezando por los 4 servos que nos van a permitir realizar los diferentes movimientos.

Existen en la webs de Otto manuales como el de este enlace:


Recordar que es fundamental asegurarse que el engranaje de los servos está a 90º antes de montarlos. Para ello conviene realizar un sencillo programa que los coloque a 90º.


En este sencillo programa realizado en bitbloq aprovechamos además para comprobar que el servo realiza bien todo el rango de movimientos haciendole hasta 175º y 5º (conviene evitar los grados extremos de 180 y 0) donde permanece 1 segundo en cada posición y quedandose 6 segundos en la posición de 90º que es en la que deberemos desconectar el servo o la placa para así asegurarnos que el engranaje está a 90º y podemos montarlo correctamente.

Además de esos manuales tenemos en internet vídeos como los de estos 4 enlaces diferentes:

En este primero vemos un vídeo de la web de Otto que explica de manera rápida el montaje:



Este otro vídeo explica con más detalle como montarlo incidiendo en los posibles problemas que se pueden presentar y como solucionarlos:




En este otro vídeo veremos una versión avanzada de Otto con brazos y matriz de leds para las expresiones de la boca:




Por último en este vídeo vemos un resumen de los diferentes movimientos que podemos programar a nuestro robot:



Una vez que tengamos a Otto montado podemos empezar a programarlo. Una primera opción puede ser cargar algunos de los códigos de arduino ya existentes que hacen moverse a Otto y nos permiten además controlarlo mediante las aplicaciones móviles ya existentes.
En el siguiente enlace podéis descargar un código de arduino que permite hacer funcionar a Otto aunque no tenga interruptor de manera que el robot va haciendo movimientos aleatorios de su base de movimientos hasta que nos conectamos por bluetooth momento en el que ya queda a la espera de las ordenes que le mandemos:


Las aplicaciones de Otto y Zowi para controlarlo podemos descargarlas en PlayStore son estas dos:



Importante tener en cuanta que en ambas (como puede verse en el código de arduino) el bluetooth que hayamos montado debe de estar configurado para usarse a 115200 de baudrate y que para la aplicación de Zowi para usar Otto el bluetooth debe tener de nombre "Zowi" y tener de pin "1234" ya que esa aplicación no permite seleccionar el módulo bluetooth y busca uno con ese nombre automáticamente. La versión de de la aplicación de Otto si que permite elegir el módulo bluetooth como haremos nostros al crear nuestra propia aplicación para el control del robot.

En los siguiente temas iremos viendo las diferentes opciones para programar los movimientos y los componentes de nuestro robot usando arduino/bitbloq y appinventor.

Un saludo,
Raúl.
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miércoles, 26 de febrero de 2020

Tecnología Industrial I.E.S. Pintor Antonio López

Tecnología Industrial I.E.S. Pintor Antonio López

Programación ascensor. Seguridad en caso de fallo de sensor

Posted: 26 Feb 2020 12:30 PM PST

Hola a tod@s.

Continuando con el proyecto del ascensor hemos comprobado que podíamos mejorar la seguridad del funcionamiento en caso de fallo de los sensores.

Tal y como estaba programado anteriormente el ascensor cuando le llamábamos desde una planta en la que no estaba el ascensor se movía en ese sentido hasta llegar a ella, pero al probarlo hemos comprobado que si está en la planta baja y le llamamos desde la planta primera y el sensor que detecta que ha llegado a la primera no hace buen contacto y el ascensor sigue subiendo ya nada lo detendrá ni siquiera al llegar a la segunda planta y por tanto el motor seguirá girando aunque llegue al techo.
Lo mismo ocurriría si estuviese en la planta segunda y le llamamos desde la primera, si el sensor no funciona el motor seguiría funcionando incluso cuando este en el suelo.

Repasando nuestro programa es en estas dos partes que hemos marcado en rojo donde deberemos actuar:


En la primera estaría en la planta baja "on_baja = 1" y le llamamos desde la primera "llamar_1 = 1" y en la segunda estaría en la planta segunda "on_2 = 1" y le llamamos desde la primera "llamar_1 = 1".

Anteriormente lo teníamos programado así:


Si esta en la planta baja y le llamamos desde la planta primera activamos el motor y le ponemos a girar en sentido antihorario. A continuación ponemos un mientras que no hace nada (es decir el programa no avanza más allá de ese mientras) mientras se cumpla la condición que le ponemos que es que el sensor_1 sea 0. Es decir que el programa no va a hacer otra cosa y por tanto motor va a estar girando mientras el sensor_1 el de la planta primera este a 0. Cuando ese sensor detecte algo el programa continua en la siguiente línea que como puede verse para el motor y pone a 0 la variable de que se ha llamado al ascensor.

Como hemos explicado antes con este programa si el ascensor no hace buen contacto con ese sensor y sigue subiendo por encima de él ya nada lo va a parar. Es por eso que podemos añadir una medida de seguridad haciendo que en ese caso pare también si detecta que ha llegado a la segunda planta es decir si el sensor:2 pasa a ser 1.
La programación quedaría de la siguiente manera:


Como puede verse en la parte marcada en rojo para que el bucle mientras sea cierto y por tanto el motor siga girando ahora es necesario que se cumplan las dos condiciones de que los dos sensores estén a 0, con que uno de los dos sensores, el de la planta 1 o el de la planta 2 pase a ser 1 el mientras ya no se cumple y el programa pasa a la siguiente linea que lo que hace es parar el motor.

Lo mismo tendremos que hacer para el caso de que el ascensor este en la segunda planta y le llamamos desde la primera:


En este caso con que el sensor de la primera o el de la planta baja pasen a ser 1 el motor se pararía.

De esta manera mediante una sencilla modificación en la programación podemos añadir un sistema extra de seguridad a nuestro ascensor en caso de fallo al pasar por un sensor.

Un saludo,
Raúl.
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martes, 25 de febrero de 2020

Tecnología ESO. Sagrado Corazón de Placeres (Pontevedra)

Tecnología ESO. Sagrado Corazón de Placeres (Pontevedra)

Islas de compresión en un océano de tracción: Estructuras tensegríticas

Posted: 25 Feb 2020 12:33 AM PST

Tensegrity structures

En el tema de estructuras hemos estudiado algunos de los tipos de estructuras artificiales más habituales, dejando a un lado ciertos tipos de estructuras menos usadas. Entre estas últimas, destacan las llamadas estructuras tensegríticas, las cuales presentan un equilibrio interno propio, y no dependen de la acción de la gravedad para asegurar su propia estabilidad; i.e son sistemas que permanecen en un autoequilibrio estable. Esta clase de construcciones combina amplias posibilidades de diseño junto a su gran resistencia y ligereza; empleándose pocos materiales en su construcción.

El término tensegridad proveniente del inglés tensegrity, un término arquitectónico acuñado por Richard Buckminster Fuller, padre de la Geometría Geodésica (vista en el aula) como contracción de tensional integrity (integridad tensional) para referirse a un "sistema estructural constituido por elementos de compresión discontinuos conectados por elementos de tensión continuos. Debido a la forma en que se distribuyen las fuerzas tracción y de compresión en su interior, constituye una estructura estable que es capaz de reaccionar e interactuar de manera dinámica". Sin embargo, los primeros modelos de estructuras tensegríticas fueron realizadas por un alumno de R.B Fuller, Kenneth Snelson quien, en 1948,  presentó un conjunto de diseños basados en las novedosas ideas de su profesor.













Tensegrity estructure

Needle Tower de Kenneth Nelson. Fuente: Mark Andre

Kurilpa Pedestrian Bridge en Brisbane
Fuente: Margaret Donald
Normalmente, los elementos sometidos a compresión son barras que sin tocarse entre sí (de ahí lo de discontinuas) están unidas únicamente mediante cables sometidos a tracción, dando la sensación de que las barras flotan en el aire. De ahí que su ideólogo, R.B Fuller, también las definiera como islas de compresiones en un océano de tracciones. En las estructuras de tensegridad  todas las fuerzas de compresión y de tracción están perfectamente distribuidas, trabando conjuntamente y generando el equilibrio entre esfuerzos que dotan de forma y rigidez a la estructura.


Una de las características más importante de este tipo de estructuras es su capacidad de equilibrio y estabilidad. Como comprobaréis, tras construir algún modelo básico, son sistemas capaces de recuperar su posición inicial después de que la acción de una fuerza externa la haya alejado de ella. Son estables ya que esta capacidad de equilibrio no depende de fuerzas externas, ni de ningún anclaje, ni tan siquiera de la fuerza de la gravedad. Una estructura tensegrítica es estable incluso sin gravedad. Cualquier fuerza externa que reciben se transmite a todos los elementos del sistema por igual lo que hace que se deforme de manera simétrica y global en lugar de colapsarse en una parte, redistribuyendo las fuerzas entre todos los elementos y logrando una nueva forma en equilibrio. La vibración en un componente se transmite al resto de las partes. Esto se debe a la cualidad de autotensión que tiene todo sitema de tensegridad, tal y como podéis observar en el siguiente vídeo.

 




    Construcción de estructuras básicas de tensegridad en el taller




    Hace unos años, los alumnos de 3ºESO realizaron la estructura de tensegridad más elemental, el Simplex, a partir de tubos de PVC. Sin embargo, si no queremos irnos a tamaños excesivamente grandes, el diámetro de los tubos limitaba bastante la obtención de determinadas estructuras. Aunque existen varias opciones comerciales para jugar a construir estas estructuras (Tensetritoy y Tensegri-Teach) en esta entrada os propongo la fabricación de vuestros propios elementos constructivos: varillas de madera como elementos sometidos a compresión  y gomas elásticas que cumplirán la función de los elementos sometidos a tracción.
    • En los ejemplos que acompañan esta entrada se han empleado varillas de 150 y 300 mm de longitud, con diámetros de 4 y 8 mm, respectivamente.
    • En las bases de cada varilla se ha practicado un corte perpendicular a la base de 5 mm (varillas de 150 mm) y 8 mm de profundidad (varillas de 300 mm), con una sierra de marquetería fija.
    • Las gomas elásticas, de 100 mm x 1,5 mm  o 150 mm x 1,5 mm según la longitud de las varillas,  se introducirán en estos cortes, tal y como muestra la imagen.


    Obtenidos los elementos básicos, ya queda lo más complejo, aunque entretenido: su montaje.

    Tensegrity -3

      
     
     
     

    Para ayudaros os dejo algunos vídeos que os pueden guiar en la labor, y una recomendación: no os desesperéis porque no conseguís poner orden este océano de tracción a la primera. A medida que aumenta el número de barras iréis comprobando su complejidad.


    Además os dejo enlaces a varias instrucciones de montaje, de Tensegri-Teach:
    Más información
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    miércoles, 19 de febrero de 2020

    [Nueva entrada] PEDAGOGÍA, LIBERTAD Y RESPETO

    Manuel Zaragoza publicó:" "Los niños a los que se les tolera que no se esfuercen, no aprenderán las letras, ni la música, ni el ejercicio corporal, ni lo que está más relacionado con la virtud: el respeto" Aristóteles "
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    martes, 18 de febrero de 2020

    [Nueva entrada] 3140

    aptamalaga publicó:"Algunos de los mejores vídeos de la V Feria Andaluza de Tecnología: Fantec 2019 https://www.youtube.com/watch?v=5NI3gpKysXU&feature=emb_logo https://www.youtube.com/watch?v=3yFf2fEj8mA&feature=emb_logo https://www.youtube.com/watch?v=nm9J-c"
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