Introducción

Cube Revolutions es un robot ápodo y modular. No tiene ni ruedas ni patas, pero es capaz de desplazarse en línea recta mediante ondulaciones de su cuerpo, que se propagan desde la cola hasta cabeza. Está constituido por la unión en cadena de 8 Módulos Y1, con la misma orientación.

Cube Revolutions es una versión mejorada de Cube Reloaded. Una de las características de este tipo de robots es que pueden adoptar diferentes formas:

• Encogerse y expandirse:

• Enrollarse o adoptar forma de cobra

La locomoción la puede realizar de tres maneras diferentes:

• Por medio de ondas periódicas

• Utilizando semiondas

• Convirtiéndose en una rueda que rota sobre sí misma

Caracterísiticas

• Módulo Y1:

	Dimensiones: 52x52x72mm, cuando está en posición de reposo (0 grados) Peso 50gr Material: PVC expandido Rango de movimiento: 180 grados

• Cube Revolutions formado por 8 Módulos Y1

	Dimensiones: 52x52x576mm Peso: 400gr 8 Módulos Y1 conectados en cadena, con la misma orientación

• Robot abierto: Toda la información está disponible bajo una licencia libre, para que cualquiera lo pueda construir, distribuir o modificar.

	Robot diseñado sólo con herramientas libres Planos: Herramienta QCAD Modelado 3D: Blender Electrónica: Sólo se ha empleado hardware libre: Tarjeta CT6811 y Tarjeta Skypic Sistema operativo: Debian GNU/Linux 3.1 (Sarge) Software: Liberado bajo licencia GPL

• Locomoción: en 1 dimensión (línea recta)

• Alimentación: 5v, tanto para la electrónica como para los servos.

• Consumo: depende del tipo de locomoción

  • En reposo: 80mA

  • En movimiento: 1.6A

• Alimentación y electrónica: situadas fuera del robot.

• Control: Robot controlado desde el PC, por medio de comunicación serie.

Friki-Cube

Y lo más importante es que se puede “tunear” :-) Tomando un par de calcetines viejos para recubrir los módulos, el resultado es este:

Tengo que reconocer que los ingenieros somos pésimos como artistas jajajajajajjaja

Vídeos

	comp-ext.avi (2.0MB)	Movimientos de compresión y expansión.
	cube-cobra.avi (3.8MB)	Cube Revolutions adoptando la forma de una cobra.
	cube-rollo.avi (2.4MB)	Cube Revolutions enrollándose sobre sí mismo
	cube-semionda.avi (4.9MB)	Movimiento mediante semi-ondas, similar a los gusanos de seda
	cube-onda-periodica.avi (3.0MB)	Movimiento mediante ondas sinusoidales que se propagan de la cola hasta la cabeza.
	cube-rolling.avi (3.1MB)	Cube Revolutions adoptando forma de “rueda” y desplazándose rodando, hacia un lado y hacia otro
	cube-tux.avi (4.1MB)	Friki-Video: Tux, cansado de mirar a Cube Revolutions, decide pasar a la acción :-)
	friki-cube1.avi (2.1MB)	Friki-Video: Friki-cube en acción!!!!
	friki-cube2.avi (3.6MB)	Friki-Video: Friki-Cube pasando por una zona complicada, para reunirse con su amigo Tux
	friki-cube-cobra.avi (1.8MB)	Friki-Video: Friki-Cube se pone en posición para posar

Animaciones

	cube-virtual-cobra.avi (617KB)	Cube virtual adoptando forma de cobra. Hecha con Blender.

Autores

• Autor: Juan González Gómez

• Director: Eduardo Boemo-Scalvinoni

Licencia

Motivación

Este proyecto lo estoy realizando como parte de mi tesis doctoral. El objetivo es crear una plataforma abierta para investigar en robótica modular reconfigurable. Cada vez estoy más convencido de que la información tiene que ser libre. Es la única manera de que la sociedad, en su conjunto, avance. Por eso este proyecto es libre, para que otros investigadores o aficionados por la robótica lo puedan utilizar, modificar, mejorar o reutilizar partes. Todo ello sin tener que pedir permiso ni ser considerado un “pirata” por reutilizar las ideas.

Y por esa razón utilizo Linux y sistemas abierto. No quiero que este proyecto, que al fin y al cabo es conocimiento, quede atado a una tecnología controlada únicamente por una empresa y que esté a merced de sus decisiones. El software libre es de todos.

Publicaciones

Eventos

Charlas, conferencias, seminarios y eventos en los que se ha mostrado Cube Revolutions:

Historia

• [Mayo/ 2001] La primera versión del “robot gusano” la realicé para mi proyecto fin de carrera: Cube 2.0

• [Junio/2003] Segunda versión: Cube Reloaded. Realizado como trabajo de iniciación a la investigación.

• [Marzo/2004] Tercera versión: Cube Revolutions. La presentación “pública” de Cube Revolutions se hizo en la Facultad de Informática de la UPM, en la “IX semana de la investigación y la cultura de la Facultad de Informática de Madrid”, SICFIMA 2004.[Más información]

• [Mayo/2004] Participación en el Concurso Nacional de Robots Hispabot. Obtención del premio al segundo clasificado, en la prueba libre. [Más información]

• [Septiembre/2004] Demostración en el Clawar 2004: “7^th International Conference on Climbing and Walking Robots”. [Más información]

Además, Cube Revolutions ha participado en los eventos indicados en la sección de eventos.

El nombre de Cube viene de la película de terror del mismo nombre. Los apellido "Reloaded" y “Revolutions” se han tomado de la II y III parte de la película Matrix: Matrix Reloaded y Matrix Revolutions.

Información técnica

• Estructura mecánica: Módulos Y1, conexión en fase y desfase, y disposición en Cube Revolutions.

• Cableado: Interconexión entre CT6811 y servos. Placa Matrix. Disposición de pines y conectores.

• Electrónica: Esquema general. Tarjetas CT6811 y Skypic

• Software I: Control de servos desde el PC, secuencias de movimiento, generación manual, almacenamiento y reproducción.

• Generación de movimiento: Coordinación, generación y control

• Software II: Implementación en C y C# de la generación automática de secuencias de movimiento.

• Software III: Modelo físico

• Puedes encontrar transparencias sobre Cube Revolutions en la presentación que se hizo en SICFIMA, en la UPM. [PDF] [OpenOffice]

Album de fotos

Las fotos están disponibles en esta página.

Descargas

Planos/Modelos 3D

[MODULOS Y1]	En este enlace está toda la información disponible sobre los módulos Y1
modulo-y1.dxf	Plano de los módulos Y1. Formato DXF
modulo-y1.pdf	Plano de los módulos Y1. Formato PDF
cube-revolutions.dxf	Plano de Cube Revolutions. Formato DXF
cube-revolutions.pdf	Plano de Cube Revolutions. Formato PDF
Modulo-Y1.blend	Modelo 3D del módulo Y1. Para Blender.
modulo-y1-2fase.blend	Modelo 3D de dos módulos Y1 conectados en fase. Para blender
Modulo-Y1-2desfase.blend	Modelo 3D de dos módulos Y1 desfasados. Para blender
cube-revolutions1.blend	Modelo 3D de Cube Revolutions, con los módulos no en reposo. Para blender
cube-revolutions2.blend	Modelo 3D de Cube Revolutions, con los módulos en reposo. Para blender
cube-revolutions-cobra.blend	Animación 3D de Cube Revolutions adoptando forma de cobra. Para Blender

Software I

test-servos8.tgz	Programa “hola mundo” de ejemplo para el control de servos desde el PC. FUENTES.
test-servos8-bin.tgz	Programa “hola mundo” de ejemplo para el control de servos desde el PC. EJECUTABLE
cube-play.tgz	Programas Cube-play y Cube-reverse-play para la reproducción de secuencias de movimiento. FUENTES y EJECUTABLES.
[star-servos8]	Enlace al programa star-servos8, que permite controlar los servos mediante una interfaz gráfica, así como generar/reproducir secuencias.
[librería stargate]	Enlace a la librería Stargate 1.0.1. Necesaria para ejecutar y compilar los programas anteriores.

Software II

cube-generate.tgz	Programas Cube-generate y Cube-octave. Fuentes y Ejecutables.
cube-demo.tgz	Programa Cube-demo. Fuentes y Ejecutable.
[CUBE-VIRTUAL.MONO]	Enlace al programa cube-virtual.mono

Secuencias de movimiento

cobra1.f8	Adoptar forma de cobra
enrollarse.f8	Enrollarse sobre sí mismo
cerrar.f8	Cerrarse sobre sí mismo
onda-sin1.f8	Onda sinusoidal de baja amplitud
onda-sin2.f8	Onda sinusoidal de media amplitud
onda-sin3.f8	Onda sinusoidal de gran amplitud
onda-semi1.f8	Semionda de baja amplitud
onda-semi2.f8	Semionda de media amplitud
onda-semi3.f8	Semionda de gran amplitud
loop1.f8	Movimiento tipo “rueda”

Software III

cube-virtual-play.tgz

Programa cube-virtual-play. Fuentes y Ejecutables.

Ficheros para OCTAVE

Secuencia (.f8)	Fichero para Octave	Descripción
SIN-A5-L120-FI0-F5.f8	SIN-A5-L120-FI0-F5.m	Onda sinusoidal. A=5, Long Onda=120.
SIN-A10-L120-FI0-F5.f8	SIN-A10-L120-F10-F5.m	Onda sinusoidal. A=10, Long onda=120
SIN-A20-L120-FI0-F5.f8	SIN-A20-L120-FI0-F5.m	Onda sinusoidal. A=20. Long onda=120
SEMI-A10-L100-S350-F5.f8	SEMI-A10-L100-S350-F5.m	Semionda. A=10. Long onda=350. Anchura 100.
SIN-A20-L120-FI0-F5.f8	SIN-A20-L120-FI0-F5.m	Semionda. A=20. Long onda=350. Anchura 100.
SEMI-A40-L100-S350-F5.f8	SEMI-A40-L100-S350-F5.m	Semionda. A=40. Long onda=350. Anchura 100.
SEMI-A40-L70-S350-F5.f8	SEMI-A40-L70-S350-F5.m	Semionda. A=40. Long onda=350. Anchura 70

Enlaces

• Módulos Y1 , Primera generación de módulos mecánicos para la construcción de robots modulares

• Cube Reloaded, Versión previa a Cube Revolutions

• “Diseño de robots ápodos”. Trabajo de iniciación a la investigación para obtención del DEA. Junio 2003.

• “Principales líneas de investigación en robots ápodos”. Trabajo de primer año de doctorado. Septiembre 2002

• CUBE 2.0, Versión previa a Cube Reloaded. Junio 2001.

• Tarjeta Skypic, una entrenadora libre para microcontroladores PIC.

• Tarjeta CT6811, una entrenadora libre para el microcontrolador 68hc11

• Star-servos8, una aplicación para controlar servos desde el PC

• proyecto stargate : Control y monitorización de dispositivos desde el PC

• librería stargate: Librería para acceder a los “Stargates”

• Futaba 3003: Servomecanismos modelo Futaba 3003.

• Cube-virtual-mono. Generación automática de secuencias de movimiento para Cube Revolutions.

Noticias

• 20/Jul/2006: Añadido enlace a la conferencia “Granja de Micro-Robots”

• 30/Enero/2006: Añadidos enlaces a la charla en el irc “Cube Begins” y a la conferencia “Demostraciones de robots articulados”

• 19/Dic/2005: Publicado Cube Revolution en la web

• 25/Nov/2005: Publicada información preliminar en la web

IEA ROBOTICS