CURSO DE ROBÓTICA CHILLAN 2013

Introducción

Desde la aparición del set de KIT’s de robótica LEGO MINDSTORMS en 1998, ha habido un deseo de explorar todas las posibilidades de lo que se puede hacer con ellos. Junto con este deseo, muchos concursos de LEGO robótica han aparecido en el orbe. Sin embargo el mas popular e importante a nivel mundial es FIRST LEGO League (FLL).

La experiencia que puedan acumular los equipos es fundamental, el que no haya recambio de miembros o aquellos que ya no puedan participar por la edad, que continúen apoyándolos con su experiencia es de relevancia mayúscula. Ganar no es siempre el objetivo final, aprender a resolver los problemas y superar los retos en equipo son a menudo la mayor recompensa, jamás se debe perder de vista que lo importante tiene que ver con el aprendizaje y la diversión.

Los cuatro pilares centrales. Este curso lo dividiremos en cuatro grandes principios: Diseño, Navegación, Manipulación, y Organización. Cada uno de estos conceptos se abordarán en este curso. El diseño es el proceso de razonamiento en que cada equipo debe concebir su robots antes de acoplar el primer ladrillo. Un equipo ganador no sólo entiende las reglas de las misiones, sino también la forma en que puede hacerse de la mejor manera. La navegación es el arte de mover un robot con éxito en todo el campo de juego.

La mayoría de los robots no tienen problemas para moverse, pero el lograr el mismo comportamiento de navegación siempre, controlando de alguna manera sus variables, es lo que hace la diferencia de un robot ganador. La manipulación se entiende en el cómo un robot sencillo puede controlar y modificar su entorno de forma sencilla y precisa. Aprender acerca de cómo diseñar adecuadamente los accesorios para su robot, es quizás una de las claves del éxito, para cumplir con éxito una determinada tarea. 2 Manual de Robótica para Torneos

La organización es una necesidad para cualquier equipo ganador. Un equipo que tiene sus recursos organizados de una manera eficiente se distingue de cualquier otro equipo.

¿Que debemos considerar en el diseño de un robot? ¿Por dónde empezar cuando se construye un robot de LEGO? Sé sabe que la primera cosa que todo el mundo quiere hacer al ver las piezas de LEGO es ponerse a encajar unas tras otras piezas y con ello desarrollar una nueva creación sin antes ponerse a pensar en qué hacer. Esta es una de las mayores ventajas en la construcción con Elementos LEGO, “una experiencia de forma libre”. Puede sentarse con un montón de ladrillos y empezar solo a juntar partes.

A pesar de ser la forma tradicional que todos hemos aprendido a jugar con piezas de LEGO, el proceso no es el mismo en la construcción de un robot de LEGO. El diseño completo, antes de ensamblar la primera pieza, requiere del convencimiento de que lo último que se debe hacer es armar y programar el robot.

La comprensión de las reglas.

Entre las cosas más importantes a tener en cuenta en el diseño de su robot son las reglas de la competencia. Esto puede parecer obvio, pero es increíble, a nivel regional y a nivel nacional, las reiteradas veces que se enfrentan los jueces a que los competidores no tienen un conocimiento mínimo de las reglas. Tomarse el tiempo para leer cuidadosamente todas las reglas asociadas con el evento aseguran un adecuado desarrollo en la construcción como en las distintas estrategias que se pueden plantear como equipo.

Cada miembro del equipo debe leer las reglas, ya que diferentes personas pueden interpretar las normas de manera diferente y puede aportar una perspectiva de la reglas que alguien en el equipo puede que no haya entendido. Cómo veremos más adelante, es importante que todos los miembros del equipo tengan un conocimiento general , de cada una de las competencia. Con eventos como la FIRST LEGO League (FLL), la lista de reglas puede ser largas y aburridas, pero es muy importante el conocerlas.

Tratar de construir un robot sin entender lo que el robot puede o no puede hacer no va a ganar ningún torneo, a menos que dispongan de mucha fortuna.

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Analizando las reglas del torneo En particular, analizaremos las reglas del torneo FLL2011, en lo

concerniente a Equipos a usar. “• Excepción 1: Usted puede tener una lista en papel, para llevar

control de sus programas. • Excepción 2: Cuerdas y tubos LEGO, que pueden ser cortados

a medida. • Excepción 3: Puede marcar su robot, para identificarlo, en

lugares no a la vista.

Las excepciones son muy importantes pues ayudan y facilitan el trabajo a los niños en la competencia, por ejemplo la ayuda de una hoja de papel puede ser de mucha ayuda cuando cambian de estrategia en el desarrollo de la competencia. Tiene permitido un máximo de seis sensores no de rotación en el área de competencia. Usted tiene permitido un máximo de tres motores Mindstorms en el área de competencia.

Su equipamiento puede incluir elementos LEGO, no asociados al robot ni a sus accesorios. Ejemplo 1: Usted puede usar una regla para ubicar su robot en la base. Ejemplo 2: El robot puede llevar una rampa por sí mismo, para cruzar una barrera. Si estos elementos quedan fuera de la Base, no se pueden retirar, sólo si el robot los trae a la base usted los puede sacar de la mesa de competencia. El robot debe ser programado usando los programas LEGO MINDSTORMS, RoboLab o NXT-G (cualquier versión). No hay otros programas permitidos.

Parches adiciones y nuevas versiones de los programas de LEGO y National Instruments, están permitidas, pero Tools Kits incluyendo los de LabVIEW no están permitidas. Si su robot está violando esta regla y no puede ser corregido, la decisión de que hacer recae en los oficiales del torneo, pero puede ser que su equipo no pueda optar a ningún premio. Cuando llegue a la mesa de competencia tendrá a lo menos un minuto para preparar su equipo. El juego comienza y usted le da partida a su robot. Una vez que ha partido su robot está “activo” y se da por entendido que debe comenzar a realizar las misiones, bajo su propio poder y programación, puede crecer a cualquier tamaño e ir a cualquier lugar.

Su robot podría haber realizado mucho o poco, pero eventualmente podría ser necesario tomarlo. Por ejemplo para instalarle un accesorio, cargarlo o descargarlo. Si usted decide tomarlo, no importa dónde y que esté haciendo, pasará a un estado “inactivo” y debe ser llevado a la Base, si es que no está en ella. Mientras está en la base usted lo preparará para un nuevo periodo activo y comenzar nuevamente.

Estos pasos se repetirán (a menudo con música, gritos y anuncios en el ambiente) hasta que la señal de término sea anunciada. El tiempo nunca se detiene durante un juego. Hay un mínimo de tres juegos, y cada uno es una nueva oportunidad para obtener el mejor resultado. Un juego no tiene nada que ver con otro, y sólo el mejor resultado cuenta para la competencia. Excepción para desempate y finales. Si con anticipación se conoce que no habrá un equipo rival en su mesa, un equipo voluntario se presentará en ese lugar. Si esto no es posible y usted está compitiendo en una mesa sólo, usted obtendrá todos los puntos de las misiones conjuntas si las hubiera.

Después del juego, no se permite tocar nada en el campo hasta que el árbitro haya registrado el estado del campo y llegar a un acuerdo con usted (sólo para niños) acerca de lo que los puntos fueron anotados o perdido y por qué. Los datos son anotados en una hoja con sus iniciales, ese es el puntaje final. En las raras ocasiones de empate en los tres partidos, los oficiales del torneo decidir qué hacer.

Restricciones No funcionales.Calibración - Antes que comience el juego y durante su tiempo de

preparación podrá calibrar los sensores de luz y color fuera de la Base.

Control de Calidad - Durante su tiempo de preparación antes del comienzo del juego, usted puede pedir al árbitro que compruebe algún modelo en particular si es correcta / y está dentro de las especificaciones, pero usted no puede solicitar ningún tipo de configuración a medida, dentro o fuera del rango especificado.

Cambiar cosas fuera de la Base - Usted no puede poner, extender, desenrollar, derribar, soltar, tirar, echar, deslizar, o tirar cosas fuera de la Base, aunque sea parcialmente, con la mano. Usted no puede cambiar con la mano la posición, movimiento, cantidad, o cualquier otra condición de las cosas fuera de la Base. Sólo el robot puede hacer cambios fuera de la Base, incluyendo la adición y sustracción de objetos.

Cambios Ilegales - Si usted o su robot causan cambios ilegales en el campo de juego que no sea la destrucción de modelos de misión, ya sea por accidente

o a propósito, la acción es "reparar" lo más rápida y exactamente posible . Pero si la condición anterior es desconocida, o los cambios son demasiado confusos o graves para deshacerlos se dejan como están.

Obviamente, logros anteriores pueden ser arruinados debido a esta acción, como también las misiones intentadas, las misiones que obviamente se benefician de esa destrucción se marcan sin puntaje. Destrucción de Modelos de Misión - Si usted o su robot dañan un modelo de la misión o lo sacan de su posición(Dual-Lock), por un accidente o no, la situación queda como está.

Obviamente, logros anteriores pueden ser arruinados debido a esta acción, como también las misiones intentadas, las misiones que obviamente se benefician de esa destrucción se marcan sin puntaje.

Manejo Robot Inactivo - Durante la preparación y cada vez más que el robot está inactivo, es posible repararlo, dirigirlo, cambiar aditamentos, seleccionar programas, reiniciarlo, y cargarlo o descargarlo - en la Base o donde su equipo se almacena. Objetos Separados/Almacenados - Usted puede en cualquier momento, en la Base, o donde su equipo se almacena, manejar las cosas que el robot no está tocando o utilizando, excepto como se describe en la regla "Posición de Inicio/Reinicio”.

Estudio de las misiones.

Es muy importante tener un debido análisis de las misiones, detallando cada una de las tareas que debe realizar por una misión.

El ejercicio anterior se debe realizar sin robot, sólo ir construyendo mentalmente, cuales son las acciones y movimientos requeridos para el cumplir con la misión. Deben participar todos y se debe someter a consideración cada idea, para de ese modo ir fortaleciendo el trabajo en equipo.

Estrategias aplicables en la solución de las misiones.

Estrategia de división por zonas.

Una de las estrategias más usadas en los torneos es tratar de desarrollar el máximo de misiones de acuerdo al lugar donde se ubican los modelos para su desarrollo, así de éste modo se pueden agrupar por zonas mas de una misión y con ello ganar una gran cantidad de tiempo. Por

Organización en una plantilla. La siguiente es una plantilla en dónde pueden organizar cada una de las misiones, y que pueden ordenarse por puntaje, dificultad de realización, por zonas u otro criterio que el equipo quiera aplicar.