Tutorial introducción mOway

Tutorial mOway Tutorial 1. Introducción al robot

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Tutorial 1.

Introducción al robot mOway



Índice

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 2

ROBOT MOWAY.................................................................................................................... 2

COMPARACIÓN PERSONA - MOWAY ................................................................................ 6

EJEMPLO DE SENTIDO DEL OÍDO ................................................................................... 11

EJEMPLO DE VISTA ........................................................................................................... 12

EJEMPLO DE SENTIDO DEL TACTO: ............................................................................... 14

EJEMPLO DE EQUILIBRIO ................................................................................................. 16

MÁS INFORMACIÓN ........................................................................................................... 19



INTRODUCCIÓN

En este tutorial vamos a presentar el robot mOway. Si aún no lo conocías, esta es la mejor

forma de comenzar a saber qué es mOway, qué características tiene y cómo funciona.

A lo largo del tutorial explicaremos qué sensores y actuadores tiene robot y cómo podemos

emplearlos para llevar a cabo diferentes tareas. Para facilitar la comprensión, haremos una

comparación entre las características del robot y las de una persona.

Además, se propone una serie de problemas que el robot tendrá que solucionar haciendo

uso de los recursos con los que cuenta. Cada problema va acompañado de una solución, que

consiste en un diagrama de texto con la estrategia a seguir.

Para familiarizarse con la programación del robot, en la solución también se incluye en

diagrama de flujo en MowayWorld. Como se puede ver en las prácticas incluidas en la página

web (www.moway-robot.com), MowayWorld es un programa que nos permite grabar en

mOway los diagramas de flujo que hagamos, para que el robot realice la tarea deseada.

ROBOT MOWAY

El robot mOway es un robot programable con sensores y actuadores. Vamos a explicar

qué significan todas estas palabras.

Pregunta:

¿Qué es un robot?

Respuesta:

Un robot es una máquina que realiza una tarea de forma autónoma, es decir, sin que

necesite que una persona controle sus movimientos. Normalmente, evita que las personas

tengamos que realizar tareas que pueden ser pesadas, repetitivas o peligrosas. Por ejemplo,

tareas en cadenas de montaje, soldadura de piezas, exploración de otros planetas, incluso en

nuestros propios hogares.



Pregunta:

¿Qué significa “programable”?

Respuesta:

Para que un robot pueda funcionar de manera autónoma, necesita un programa. Un

programa es una serie de pasos o instrucciones que le dicen al robot lo que tiene que hacer

en cada momento.

Un robot puede ser diseñado para realizar siempre la misma tarea. Por

ejemplo, un robot aspirador está diseñado solamente para limpiar el suelo. El

programa podría ser algo como esto:

Por el contrario, un robot programable permite cambiar su programa para que su

funcionamiento se adapte a diferentes tareas. Imagina que pudiéramos conectar ese robot

aspirador al ordenador y descargar diferentes programas. Podríamos elegir la función de este

robot dependiendo del programa descargado. Por ejemplo, con un programa el robot aspiraría

el suelo, con otro programa cortaría el césped, etc.

Como veremos más adelante, el robot mOway puede ser programado para realizar un gran

número de tareas:

Seguir una línea

Empujar objetos

Evitar obstáculos

...

Enciende el aspirador

¿Has llegado a la pared?

NO

SÍ

Gira

Avanza



En resumen:

Pregunta:

¿Qué es un sensor?

Respuesta:

Un sensor es un elemento que permite a un robot conocer el mundo que le rodea. Es

algo parecido a nuestros sentidos. En el caso del robot aspirador que hemos visto antes,

necesita sensores de obstáculos para detectar cuándo ha llegado a la pared y entonces dar la

vuelta.

Gracias a los sensores, el robot mOway puede “ver”, “oír” y “sentir”. Esto le permite

detenerse cuando se acerca a un obstáculo, avanzar cuando detecta un sonido, encender una

luz al pasar por un túnel, etc.

Los sensores de mOway son los siguientes:

Sensor de mOway Función Las personas usamos

Sensor de luz Detectar el nivel de luz Ojos

2 sensores de línea Detectar colores Ojos

4 sensores de obstáculos Detectar la distancia a un objeto Ojos, manos

Micrófono Detectar el nivel de ruido Oído

Sensor de temperatura Detectar la temperatura Piel

Acelerómetro Detectar inclinaciones y fuerzas Equilibrio

ROBOT Máquina o elemento que realiza una tarea de forma autónoma.

PROGRAMABLE El robot permite cambiar su programa para adaptarse a diferentes tareas.



Pregunta:

¿Qué es un actuador?

Respuesta:

Un actuador es un elemento que permite al robot hacer una función. Siguiendo con el

ejemplo del robot aspirador, sus actuadores son las ruedas que le permiten moverse por la

habitación, el motor que le permite aspirar y las luces que indican que está en funcionamiento.

De forma parecida, mOway cuenta con actuadores para desplazarse, emitir sonidos, etc.

En este cuadro puedes ver los actuadores de mOway.

Actuador de mOway Función Las personas usamos

Ruedas Desplazarse Piernas

Altavoz Emitir sonidos Voz

Luces (LEDs) Iluminar e indicar -

En resumen:

SENSOR Elemento que permite al robot conocer el mundo que le rodea.

ACTUADOR Elemento que permite al robot realizar una función.



COMPARACIÓN PERSONA - MOWAY

Como acabamos de ver, el robot mOway tiene ciertas similitudes con una persona en lo

que se refiere a los sensores y actuadores.

Los sensores del robot reciben información del mundo exterior. Esta información llega al

microprocesador, que es como si fuera el “cerebro” de mOway. Entonces, dependiendo de la

información de los sensores, el robot puede activar los actuadores necesarios.

Para comprenderlo mejor, veamos una analogía con una persona. Imagina que un balón

viene hacia ti a toda velocidad. Tus ojos lo ven y envían al cerebro la información de que un

objeto te va a golpear. Inmediatamente, el cerebro envía una señal a tus piernas para moverte

y así esquivar el balón. En este caso, los “sensores” serían los ojos, el “microprocesador” sería

el cerebro y los “actuadores” serían las piernas.

A continuación puedes ver un esquema de los elementos de mOway.

Microprocesador

Sensor de luz

Sensores de obstáculos

Sensor de temperatura

Acelerómetro

Sensores de línea

Ruedas

Altavoz Luces

Sensores

“Cerebro”

Actuadores



Persona Robot mOway

Cerebro

Microprocesador

Piernas

Ruedas

Oídos

Micrófono

Voz

Altavoz

Ojos

Sensor de luz, cámara



Equilibrio

Acelerómetro

Alimentación

Recarga de baterías

Tacto


Comunicación

Radiofrecuencia

A continuación se van a presentar una serie de ejemplos en los que podremos ver cómo

podemos usar estos elementos que acabamos de explicar para que el robot mOway realice

algunas tareas. Usaremos los sensores de luz, el micrófono, los sensores de obstáculos y el

acelerómetro. Como actuadores emplearemos las ruedas y las luces (LEDs).

Una vez que hayas comprendido estos elementos, puedes inventar tus propias

aplicaciones y usar sensores y actuadores diferentes (por ejemplo, los sensores de línea, de

temperatura, el altavoz, …, lo que se te ocurra).

Para saber cómo programar el robot, visita la página web de mOway para encontrar

videotutoriales y prácticas.



EJEMPLO DE DESPLAZAMIENTO

Imagina que tienes un mapa en el que está trazada una ruta que hay que seguir. Para

llegar a tu destino tendrías que desplazarte según una serie de indicaciones. Por ejemplo:

Avanzar recto 20 pasos

Girar a la derecha

Avanzar 10 pasos

Girar a la izquierda

Avanzar 15 pasos



Pregunta:

¿Cómo podríamos hacer que mOway trace una ruta?

Respuesta:

Las ruedas de mOway le permiten avanzar, retroceder y girar para poder desplazarse por

el suelo. Además, le podemos indicar que realice estos movimientos bien durante un tiempo

que elijamos o bien hasta recorrer la distancia que le digamos.

Por ejemplo, vamos a trazar la misma ruta que la explicada antes. En el caso de mOway,

en vez de contar los pasos, lo haremos en centímetros. Los giros pueden ser sobre el centro

del robot, de 90º (un ángulo recto).

Diagrama

Avanza recto 20 cm

Gira a la derecha 90º

Gira a la izquierda 90º

Avanza recto 10 cm

Avanza recto 15 cm



EJEMPLO DE SENTIDO DEL OÍDO

En una carrera de atletismo, los corredores empiezan a correr cuando oyen el disparo de

salida.

Pregunta:

¿Cómo podríamos hacer que mOway comience a avanzar cuando se produzca un sonido?

Respuesta:

El robot mOway tiene en su interior un micrófono. Como sabes, un micrófono sirve para

captar sonidos. Por ejemplo, el micrófono de un cantante capta su voz para poder amplificarla y

ser reproducida en los altavoces.

Podemos ordenar a mOway que “escuche” si se produce un sonido. Cuando el robot lo

“oiga”, es decir, el micrófono detecte el sonido, mOway avanzará recto.

Diagrama

Escuchar

¿He oído el sonido?

NO

SÍ

Avanzar



EJEMPLO DE VISTA

La vista en los humanos funciona básicamente de la siguiente forma: la luz se refleja en los

objetos que nos rodean. Esta luz reflejada llega a nuestros ojos, los cuales la transforman en

un impulso eléctrico. Finalmente, este impulso es recibido por el cerebro, el cual se encarga de

hacer que “veamos” la imagen que recibimos a través de los ojos.

Pregunta:

Vamos a ver un ejemplo en el que el robot mOway enciende su luz frontal cuando

apagamos la luz de la habitación. ¿Cómo podría mOway hacer esto?

Respuesta:

El robot mOway cuenta con un elemento que le permite recibir la luz del ambiente. Este

elemento es el sensor de luz. De manera parecida a los ojos, este sensor recibe la luz del

ambiente y la transforma en una señal eléctrica. Esta señal es mayor cuanto mayor sea la

cantidad de luz recibida. Los circuitos electrónicos y el microprocesador de mOway actúan de

“cerebro”, ya que gracias a esta señal eléctrica son capaces de medir la cantidad de luz del

ambiente.

Sensor de luz

Luz frontal



Diagrama

El programa es un bucle cerrado, es decir, se repite constantemente sin que tenga un final.

Esto es necesario porque el robot tiene que estar continuamente comprobando si hay luz en el

ambiente.

NO ¿Hay poca luz

ambiental?

Apago la luz frontal

SÍ Enciendo la luz frontal



EJEMPLO DE SENTIDO DEL TACTO

Pregunta:

Imagina que estás en una habitación con los ojos vendados.

¿Cómo podrías salir sin quitarte la venda?

De forma parecida, si mOway está encerrado en un recinto cerrado

excepto por una parte, ¿cómo podría escapar de ese lugar?

Respuesta:

Si estás en una habitación con los ojos tapados y quisieras salir de ella, tendrías que tocar

las paredes mientras te desplazas, hasta que encuentres la puerta. Esto mismo en forma de

diagrama sería lo siguiente:

El mOway actúa de una forma parecida, pero en vez de tocar la pared para detectar la

puerta, utiliza los sensores de obstáculos. Estos sensores son capaces detectar si el robot

está cerca de un objeto que esté delante, incluso sin llegar a tocarlo.

Desplazarse

Tocar la pared

¿He encontrado la puerta?

Gira a la derecha 90º

SALIR

NO

SÍ



Diagrama

Gira y avanza

Detectar pared (obstáculo)

¿He llegado a la pared?

Avanza para intentar salir

SÍ

NO




EJEMPLO DE EQUILIBRIO

El sentido del equilibrio se encuentra en nuestro oído. Gracias a él podemos sentir cuándo

nuestro cuerpo está inclinado. Por ejemplo, cuando vas en coche, tu cuerpo siente cuándo la

carretera es una cuesta arriba o una cuesta abajo.

Pregunta:

Dependiendo de la inclinación del suelo, podemos querer que el robot varíe la velocidad a

la que avanza. ¿Cómo puede mOway acelerar cuando está subiendo una cuesta y frenar

cuando está bajando?

Respuesta:

El sentido del equilibrio de mOway lo consigue gracias a su acelerómetro. Un

acelerómetro mide las fuerzas que actúan sobre el robot, por ejemplo, la fuerza de la gravedad.

Sabiendo qué dirección tiene la fuerza de gravedad, el robot mOway puede saber si está

inclinado.

Imaginemos que a mOway le atraviesa un eje desde la parte superior hasta la parte inferior

(línea verde de rayas). Este eje se inclina cuando se inclina el robot. Por otra parte, sobre el

robot actúa la fuerza de gravedad, la cual siempre se dirige hacia abajo (línea roja).

Cuando mOway está sobre una superficie horizontal, el eje del robot (verde) está alineado

con la fuerza de gravedad (rojo). Por tanto, el ángulo que forman estos ejes es 0º.



Si mOway está subiendo una pendiente, el eje del robot (en verde) se inclinaría respecto a

la dirección de la fuerza de gravedad, la cual siempre es la misma. Por ejemplo, podrían formar

un ángulo de 30º.

En caso de que mOway esté bajando una pendiente, el eje del robot también se inclinaría

respecto a la dirección de la fuerza de gravedad, pero en este caso formaría un ángulo

negativo, por ejemplo de -30º.

Vamos a ver un ejemplo de cómo podríamos cambiar el movimiento de mOway

dependiendo de la inclinación del terreno.

Si se va a subir una cuesta arriba, en ocasiones es necesario acelerar (aumentar la

velocidad) para poder subir la cuesta sin que el coche se detenga. Por el contrario, si se está

bajando una pendiente, hay que frenar (reducir la velocidad) para no perder el control del

coche.

La velocidad de mOway se determina por la potencia de sus motores. Es decir:

Si queremos que vaya a la máxima velocidad, seleccionaremos una velocidad del

100% (100% de la potencia de los motores).

Si queremos que vaya a una velocidad media, podemos seleccionar el 50% de

potencia.

Si queremos que vaya a una velocidad baja, podemos seleccionar el 30% de potencia.



Diagrama

Detectar inclinación

¿Inclinado hacia atrás?

SÍ

Velocidad del 100%

¿Inclinado hacia delante?

SÍ

Velocidad del 30%

NO

Velocidad del 50%

NO0

Avanzar

recto

15 cm



MÁS INFORMACIÓN

Si quieres comenzar a practicar con el robot mOway, visita su página web, en la que

encontrarás más tutoriales y prácticas para aprender sobre el fascinante mundo de la robótica y

la programación.

http://www.moway-robot.com

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