Prototipos Fischertechnik

En mi blog, les mostrare algunos de los prototipos vistos en mi clase de robótica.

El secador de manos
Estos están provistos con una barrera de luz, a través de la cual se puede conectar y desconectar el ventilador.

El Semáforo 
 El semáforo en principio debe estar en verde. Cuando un peatón oprime el pulsador I1, el semáforo 3 segundos más tarde tiene que pasar a ámbar y tras 4 segundos a rojo. La fase roja debe durar 10 segundos, la fase roja-ámbar que sigue a continuación, 3 segundos. Entonces debe volver a estar verde.

 Robot Rastreador 
Con este modelo queremos descubrir conjuntamente, como se puede controlar un robot móvil. ¿Cómo se logra ponerlo en movimiento, cómo funciona la dirección y se puede quizás mejorar aún su exactitud? Estas preguntas se responden con ayuda de las tareas en este capítulo. Pero primero naturalmente debes montar el robot. La descripción la encontrarás como siempre en las instrucciones de construcción. • Monta el robot tal como está descrito en las instrucciones de construcción. • Tómate tu tiempo para el montaje. Mira detenidamente los planos en las instrucciones de construcción, también el cableado. Si combinas los elementos con el ROBO TX Controller de manera diferente a lo descrito en las instrucciones de construcción, posiblemente el robot se comportará diferente a lo que tú esperas.

Programacion Fischertechnik

En este artículo utilizaremos el RoboPro para mostrar algunos ejemplos de cómo funcionan las estructuras de control. Para ello debemos tener instalado el software RoboPro 4.2.3, el cual lo podemos descargar gratuitamente desde la página oficial de fischertechnik. Una vez instalamos el software, lo abrimos y debemos asegurarnos de que la interfaz de usuario esté en Nivel Principiante, que es el nivel en el que trabajaremos por ahora.

Programación de Secador de Manos Fischertechnik

Programación de Semaforo Fischertechnik

Programación de Robot Rastreador Fischertechnik

Gracias...

Programación del Secador de Mano

Secador de Mano

• Se enciende primeramente en la ejecución del programa la lámpara para la barrera fotoeléctrica en la salida M2. Espera luego un segundo para que el fototransistor tenga tiempo de reaccionar a la luz. Recién entonces funcionará correctamente la barrera fotoeléctrica.
•  Luego interrogas el fototransistor en la salida I1. Si el valor es 1 (barrera fotoeléctrica no interrumpida), entonces la entrada deberá ser interrogada permanentemente en un bucle. 
• Tan pronto el valor es 0 (barrera fotoeléctrica interrumpida), activas el motor M1 y al cabo de 5 segundos lo apagas de nuevo.
•  Después de esto se deberá interrogar de nuevo el fototransistor, etc.
• Inicia el programa pulsando el botón y comprueba si funciona como deseas.

Concepto de lego mindstorms y prototipos.

CONCEPTO DE LEGO MINDSTORMS.

Lego Mindstorms es una plataforma para el diseño y desarrollo de robots, que sigue la filosofía de la marca LEGO, armar y construir todo tipo de objetos simplemente uniendo bloques íntercontectables. 

Lego Mindstorms es una línea de juguetes de robótica para niños fabricado por la empresa LEGO, que posee elementos básicos de las teorías robóticas, como la unión de piezas y la programación de acciones en forma interactiva.  Puede ser usado para construir un modelo de sistema integrado con partes electromecánicas controladas por computador. 

PROTOTIPOS DE LEGO MINDSTORMS

Micro controlador

Su micro controlador interno es Hitachi H8/3292, que funciona a 5 volts y una velocidad aproximada de 16 Mhz, siendo esa su velocidad máxima para la serie

 de Hitachi H8/3000.

Entradas y salidas

Como medio de entradas posee tres conectores que permite capturar la información que proviene del los distintos sensores. Las entradas se conforma por un bloque de 2x2, que sus cabezas se encuentran rodeadas de un material conductor que permite la lectura del sensor.

Pantalla LCD

La pantalla de LCD que trae el Lego Mindstorms permite visualizar tres zonas de datos:

•  Superior, detección en las entradas de los sensores y el nivel de carga de las baterías.
•  Central, zona alfanumérica que permite ver el contador, temporizador o valores registrados por un sensor.
•  Inferior, indica el sentido de movimiento de los motores.
• Lateral izquierdo, muestra si hay conexión inalámbrica mediante el puerto infrarrojo.

Puerto infrarrojo y comunicación

En la parte delantera del bloque RCX, el Lego Mindstorms trae un puerto infrarrojo que le permite la comunicación con el computador para transferir el firmware y los programas. 

Funciona a una frecuencia de 37 Khz, que se asemeja a un control remoto de un televisor. 

Alimentación eléctrica

La alimentación eléctrica del bloque es mediante 6 baterías AA de 1,5 volts, las cuales se conectan en la parte posterior del bloque. Las baterías se conectan en paralelo y proporcionan energía tanto al bloque como a los motores que se conectan al mismo bloque.

Fischertechnik programacion

Diagrama 1

Debemos recordar que para poder desarrollar estos ejemplos debemos alimentar el RTC con su batería y mantenerlo conectado a la PC. También debemos tomar en cuenta que un LED posee polaridad y que no podemos conectarlo de cualquier forma.

El cable negro es el cable que hemos utilizado para la conexión al negativo o ground (GND). El rojo es el que hemos conectado al positivo, el cual obtendremos a partir de una salida digital (en este caso, O1/M1). Ahora vamos a “dibujar” el siguiente diagrama en nuestro software RoboPro.

Diagrama 2

El funcionamiento que le otorgaremos a este circuito nos permitirá encender el LED rojo si la posición del potenciometro se encuentra en uno de los extremos. Si movemos la perilla al extremo opuesto, entonces se encenderá el LED verde. El encendido durará 3 segundos en cualquiera de los 2 casos y luego el programa llegará a su final. Para ello utilizaremos el siguiente diagrama de flujo:

Diagrama 3

Hemos reemplazado el potenciometro por un botón. Ahora, en vez de una señal de voltaje variable (analógica) tendremos una señal con 2 estados posibles: encendido o apagado. Si presionamos el botón leeremos un HIGH y si el botón no está presionado leeremos un LOW. El diagrama que usaremos será el siguiente: 

diagrama 3 usaremos el siguiente diagrama de flujo:

Diagrama 4

Como vemos tenemos los 3 LEDs de las 3 luces asociados a 3 salidas (O1, O3 y O5) del RTC. Para darle funcionalidad utilizaremos el siguiente diagrama:

diagrama 4. La programación es la siguiente:

Prototipos Fischertechnik

Robot Manipulador.

Para tus primeros experimentos construyes el modelo 

"Robot manipulador" en función de las instrucciones de construcción y cableas los elementos eléctricos.

El robot puede girar y elevar y descender su brazo.

Esto se denominan los ejes de movimiento del robot.

Almacén Elevado.

Se define como almacén elevado un sistema de almacena-je en el que las mercancías se almacenan y retiran de forma totalmente automática. Los grandes almacenes elevados pueden tener hasta 50 metros de altura y ofrecen espacio para varios miles de paletas.En base a las instrucciones de construcción construirás el modelo "Almacén elevado" y cablearás los elementos eléctrico.

En el área de almacenaje las mercancías se almacenan en el almacén elevado. Entre dos filas de estantes se encuentra en cada caso un callejón, en el que se mueven dispositivos de control de estantes, para almacenar y retirar mercancía de los mismos. Al almacén elevado pertenece además un 

puesto de preparación a través del cual se suministran o bien entregan las mercancías.

Robot De Tres (3) Ejes.

En este modelo se trata de un robot industrial de 3 ejes. El manipulador del robot puede ser movido en tres direcciones diferentes. Los robots que has conocido hasta ahora eran más bien especialistas, que son especialmente adecuados para una tarea determinada. El robot de 3 ejes por el contrario es un "genio universal" que puede ser empleado  para las tareas más diversas. A los tres ejes de movimiento del robot se le asignan las siguientes letras. El giro del robot es la dirección X, la introducción y extracción de la pinza la dirección Y, elevar y descender la dirección Z.

OTROS PROTOTIPOS TERMINADOS.

Videos de fischertechnik

Videos  fischertechnik

Fischertechnik es un sistema modular de kits mecánicos, electrónicos y computerizados, flexible y escalable, de calidad y fabricación alemana.

Se trata de un sistema modular de kits mecánicos, electrónicos y computerizados, flexible y escalable, de calidad y fabricación alemana.

Es referencia internacional como juguetes y también para la educación, desde hace 50 años.
Se puede jugar con la construcción de modelos mécánicos simples a modo de juguete educativo desde los 7 años (línea BASIC & ADVANCED), para experimentar con fenómenos físicos y científicos desde los 8 años (línea PROFI), y para aprender a  construir y programar robots, jugando o compitiendo, desde los 8-10 años (línea COMPUTING/ROBOTICS), utilizando el mismo y original sistema de piezas mecánicas ensamblables de las líneas previas.

Sensores de LEGO MINDSTORMS NXT si

ROBOTICA LEGO MINDSTORMS NXT

Sensores

Los sensores son un componente crucial a cualquier máquina que se denomine un robot. Los sensores entregan información sobre el robot y el ambiente en el cual está interactuando, al computador (cerebro) del robot. El programa computacional del robot decide que hacer basándose en esa información y en sus propias instrucciones de tareas de alto nivel. En el kit MindStorms NXT encontrarás hasta 4 tipos de sensores.

Sensor de contacto: dispone de un interruptor que al ser presionado envia una señal al NXT. Este sensor es útil para detectar obstáculos.
Sensor de ultrasonido: al igual que los murciélagos, este sensor emite un ultrasonido imperceptible para el oido humano, que hace rebotar en los objetos más proximos y con el cuál calcula la proximidad de los mismos.

Sensor de Luz: se utiliza para sensar la luz ambiente o para medir el rebote de su propia luz como por ejemplo contra el piso. Tambien se lo utiliza para sensar colores en un piso ya que cada color emite un reflejo diferente.

Sensor de ultrasonido: al igual que los murciélagos, este sensor emite un ultrasonido imperceptible para el oido humano, que hace rebotar en los objetos más proximos y con el cuál calcula la proximidad de los mismos.

Sensor de sonido: se lo utiliza para reaccionar a sonidos del ambiente. Por ejemplo para que accione sus motores cuando percibe un aplauso.

Actuadores Lego Minstorm

Actuadores Lego Minstorm

               

                  

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Actuadores de Fischertechnick

Actuadores de Fischertechnick

 

 

 

 

 

Actuadores:

Se denominan actuadores a todos los elementos que pueden ejecutar una acción. Esto significa, cuando se los conecta a una corriente eléctrica, de alguna forma se tornan "activos". En la mayoría de los casos, esto se puede ver directamente.

 

 

 

Motores codificadores : A primera vista son motores eléctricos normales, que están dimensionados para una tensión de 9 Voltios y un consumo de corriente se máximo 0,5 Amperios.

 

 

 

 

 

     Motor XS: Es un motor eléctrico, que es tan largo y tan   alto como un       elemento fischertechnik. A demás es sumamente ligero. De este modo lo   puedes montar en lugares, en los cuales no hay lugar para los motores       grandes. 

 

 

 

 

Bombilla: Dos bombillas incandescentes están contenidas en el kit de  construcción. Esta pueden ser empleadas de forma muy versátil, por  ejemplo como luces de señalización en un semáforo, o también como luz  intermitente en un robot. 

 

 

 

 

Lámpara de lente: En esta lámpara se ha incorporado una lente, que reune la luz en un haz. Presenta un aspecto similar a una bombilla globular. Tienes que cuidar, que no las confundas. Para una mejor diferenciación el zócalo enchufable de esta lámpara es de color gris,         mientras que la bombilla globular posee un zócalo blanco.

 

 

 

 

 

 



Sensores de Fischertechnik

Sensores de Fischertechnik

Sensor ultrasónico
El sensor ultrasónico es uno de los sensores que viene incluido dentro de los componentes de los kits de fischertechnik. Es fácilmente reconocible: Este sensor es similar al HC-SR04, el cual es un sensor muy común que se utiliza con Arduino.

Sensor Ultrasónico HC-SR04 + Arduino

Arduino+Java: Graficando datos de sensor ultrasónico HC-SR04

Este tipo de sensor se utiliza para medir distancias, utilizando las propiedades del sonido.
                                      

                                        

Sensor de Temperatura
Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo eléctrico o electrónico.

                                                              
Pulsador

el pulsador tiene la función de encendido y apagado
                                                   
Fototransistor
Sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción.

 

                                                 

                                                            



 

Fischertechnik

Que es fischertechnik

Es un sistema de contruccion modelar
Flexible y escalable utilizado para jugar
Modelar y simular con realismo
Sistemas mecatronicos.

Porque se utiliza fischertechnik

Es un sistema constructivo de numerosos
Componentes que replican los elementos
Utilizados en maquinas y dipositivos
Reales lo que permite maximizar el
Aprendizaje mientras los niños y
Jovenes diseñan y simulan con un
Sentido practico y entretenido.

Caracteristicas del fischertechnik:

.alimentacion
.punto de control
.salida
.entrada
.indicadores
.botones (ninguno)
.memoria
.Ampliacion.

El fishertechnik es Ideal para la enseñanza de:

.mecatronico
.robotica
.estatica y dinamica
.eletronica
.neumatica
.energia renovable
.fisica
.cibermatica
.optica y luz.

Fundador del fischertechnik

Artur Fischer (1919-2016) qizas el
Inventor mas prolifico de Alemania en
Su haber con mas de 1.000 petentes entre
Ellos el flash eletronico siscronizado para
Camara el taquete de poliamida e
Innumerables aditamentos para la
Construccion de automotrices .
La empresa de Artur Fischer se llama fischerwerke.

Lo que dicen los creadores del sistema sobre los equipos

El conjunto de kits fischertechnik apaya
El desarrollo de hablilidades y el enten-
Dimiento conceptual y virtualmente
Cada area de los programas academicos.