Alberto y José Juan

1. Excavadora Trabajo Realizado Por: José Juan Alberto

2. Lo primero, explicaremos qué es una RCX. El bloque RCX es un micro controlador Hitachi H8 con 16 Kb de ROM y 36Kb de RAM. Los programas se escriben en un ordenador con el programa ROBOLAB mediante una serie de iconos y luego se traspasan al RCX a través de infrarrojos. El RCX usa sensores para tomar entradas de su ambiente, procesar datos, y para enviar señales a los motores y lámparas de salida para que se activen o desactiven.

3. Ahora explicaremos el programa ROBOLAB. Robolab es un entorno de programación gráfico que permite controlar el bloque inteligente de LEGO RCX. EL software de Robolab está basado en iconos, que permiten crear diagramas que son los programas que controlan el RCX. Ofrece modos diferentes de programación adaptados al nivel de aprendizaje del alumnado: Piloto e Inventor. Además, ofrece el modo Investigador orientado a su uso en el laboratorio de ciencias.

4. Nuestro proyecto: Tras ver los distintos proyectos de los años anteriores y los ejemplos que venían en la carpeta de robótica que nos pasó Royer, hemos decidido hacer una excavadora como proyecto.

5. Empezamos: Lo primero que hicimos fue montar la base donde iría situada nuestro RCX. A ella le acoplamos las ruedas para las cintas que transmitirían el movimiento de los motores y que permitirán a nuestra excavadora moverse hacia delante y hacia detrás. Nos quedó algo así. También le pusimos el sensor que detectaría cuando ha de pararse el RCX en la parte delantera.

6. Tras conseguir una base sólida para nuestra RCX, nuestro siguiente reto fue idear el sistema de la pala. Como la pala debía hacer dos movimientos (uno de bajada y otro de recogida) pensamos en poner dos motores, uno para cada acción.

7. Para transmitir el movimiento del motor a la pala decidimos hacerlo mediante un hilo. Conforme fuimos avanzando en el proyecto, el peso de la pala hacía que ésta se bajase ella sola porque el motor no podía sujetar tanto peso. Para ello le pusimos un camino alternativo que ofreciese más resistencia. Detalle del sistema de resistencia y colocación del motor.

8. Como anteriormente, decidimos poner un sistema de transmisión basado en un hilo para la recogida de la pala.

9. Como más adelante veremos en el apartado de programación, las incidencias surgidas durante este proceso han provocado que en el motor que realiza el movimiento de recoger hemos tenido que poner un contador de revoluciones quedando esa parte de la excavadora de la siguiente manera.

10. Tras superar el escollo de poner los dos motores en la pala, nos surgió el problema de que la pala pesaba tanto que el proyecto se inclinaba hacia delante asique tuvimos que idearle un contrapeso. Esto conllevó a cambiar el sensor que teníamos para que detectara cuando había de parar al ir marcha atrás.

11. PROGRAMACIÓN

12. Como ya teníamos la forma básica de nuestra excavadora y prácticamente todas las entradas y salidas puestas, nos pusimos a programar. Esta fue nuestra primera programación. Era muy sencilla y explicaremos su funcionamiento a continuación.

13. Aquí, la excavadora iría hacia delante hasta que se pulsara el pulsador delantero, tras esto, la pala bajaría hasta que se tocase el pulsador que está situado en la punta de la pala. A continuación, la pala recogería 12/16 de vuelta y volvería a subir para seguidamente ir la excavadora hacia detrás. Al tocarse el pulsador trasero, pararía y la pala descargaría. Este programa lineal tuvo el problema de que a veces el contacto de la punta de la pala no hacía buen contacto, por tanto se descartó. Además aquí trabajábamos todavía sin el motor que hacía recoger la pala por cuestiones de comodidad. Luego nos daríamos cuenta de que ese motor no podría hacer esas revoluciones para recoger la pala completamente.

14. Tras varias pruebas, suprimimos el contador de revoluciones y cambiamos la potencia de los motores a una un poco menor. Por supuesto nos equivocamos porque el motor A no podía mover nuestra excavadora con la potencia 2.

15. Tras varios intentos, hicimos un gran paso adelante poniendo un segundo camino por si el contacto de la punta de la pala no hacía conexión. También pusimos un contador de revoluciones que delimitaría el espacio que bajaría nuestra pala. El error fue que este programa rea erróneo, pues no se puede unir una multitarea con un conector de condicionales.

16. Para corregir este problema, se programaron dos caminos idénticos que nosotros suponíamos que se harían en función de la multitarea. Pero nos equivocábamos porque lo que pasaba era que se iniciaban las dos secuencias simultáneamente y el RCX se comportaba de manera extraña.

17. Explicación en la página siguiente.

18. En la diapositiva anterior, solucionamos el problema del comportamiento extraño de la excavadora volviendo a programar uno a uno los iconos y no con “Copiar” – “pegar” que hicimos anteriormente. También incluimos una secuencia de música para cuando la excavadora retrocedía. Pero tenía el inconveniente de que si se pulsaba el pulsador mientras sonaba la música, la excavadora no paraba. También se le cambiaron las potencias a los motores, poniendo una potencia mayor al desplazamiento de la excavadora, y también mayor potencia para cuando el brazo tenía que ser levantado.

19. Aquí hicimos una pequeña prueba con un camino sencillo para probar si la excavadora repetía dos veces el camino, puesto que usamos un recurso de repetición.

20. Tras comprobar que la repetición funcionaba, hicimos el mayor avance en nuestra programación al sustituir la multitarea por un condicional de pulsación, lo que nos dio la solución que queríamos. Pero todavía nos quedaba el error de la música en la marcha atrás y el problema de que la pala al recoger y soltar estaba limitado un factor temporal, lo que nos daba inexactitud y muchos errores.

21. Aquí intentamos solucionar el problema de la música cuando la excavadora iba hacia atrás, poniendo le el típico pito de las excavadoras. Para ello pusimos un condicional de pulsación, pero la programación no nos sirvió puesto que cuando iba hacia atrás, la excavadora entraba en un bucle y no paraba de ir hacia atrás y pitar. También aumentamos aún más la potencia de los motores de movimiento de la excavadora a 4, y del movimiento de recoger, también a 4.

22. Tras varios intentos y con el consejo de Royer, solucionamos el tema del sonido para cuando la excavadora iba marcha atrás, poniendo un salto que retrocedía a antes del condicional de pulsación. También incluimos una bombilla para cuando iba marcha atrás. Y unos pasos atrás, también se puso un segundo de parada entre acción y acción, para que no fuera todo tan precipitado.

23. Por último, solucionamos el tema del tiempo en el movimiento de recogida de la pala, poniendo un contador de revoluciones, que dejaría al cuenco de la pala en su posición óptima, permitiéndonos así el poder tener cualquier tipo de contratiempo con la recogida del material, pues la pala seguirá haciendo fuerza indefinidamente hasta que las revoluciones lleguen a su número. También se aumentó la potencia para subir la pala. De este modo, damos por terminada la programación de nuestra RCX siendo éste el programa definitivo.

24. Por último, veremos un Vídeo de demostración.