Diferencia entre revisiones de «Curso 2010. Asignatura de Robótica. UC3M. Robots modulares»
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== Ficha == | == Ficha == | ||
* '''Asignatura de Robótica'''. Ingeniería Informática. Universidad Carlos III. Campus de Colmenarejo | * '''Asignatura de Robótica'''. Ingeniería Informática. Universidad Carlos III. Campus de Colmenarejo | ||
* '''Actividad''': Caso de estudio 2: Construcción de robots modulares. Experimentos de coordinación y locomoción. | * '''Actividad''': Caso de estudio 2: Construcción de robots modulares. Experimentos de coordinación y locomoción. | ||
− | * '''Duración''': | + | * '''Duración''': 6 horas, dividas en 2 sesiones de 2 y 4 horas |
* '''Fechas''': 7 y 21 de Abril de 2010 | * '''Fechas''': 7 y 21 de Abril de 2010 | ||
* '''Lugar''': Laboratorio 1.1.B08 | * '''Lugar''': Laboratorio 1.1.B08 | ||
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* '''Profesor''': [[Juan Gonzalez:Main|Juan González Gómez]] (Obijuan) | * '''Profesor''': [[Juan Gonzalez:Main|Juan González Gómez]] (Obijuan) | ||
* '''Plataforma robótica''': [[Módulos MY|Módulos MY1]] y [[Skycube|Tarjeta Skycube]] | * '''Plataforma robótica''': [[Módulos MY|Módulos MY1]] y [[Skycube|Tarjeta Skycube]] | ||
+ | * '''Objetivos''': | ||
+ | ** Introducir a los estudiantes en el mundo de los robots modulares | ||
+ | ** '''Batir el record''' de España de contrucción de la serpiente/gusano más larga ;-) | ||
+ | ** Ser '''Pioneros en España''' en la impartición de la robótica modular en un curso de grado | ||
== Resumen == | == Resumen == | ||
Actividad organizada dentro de la '''asignatura de Robótica''' en Ingeniería Informática de la '''Universidad Carlos III de Madrid'''. Para completar la parte teórica, y hacerla más amena, se propone a los estudiantes construir diferentes configuraciones de robots modulares con topología de 1D y realizar experimentos de locomoción y coordinación con ellos. | Actividad organizada dentro de la '''asignatura de Robótica''' en Ingeniería Informática de la '''Universidad Carlos III de Madrid'''. Para completar la parte teórica, y hacerla más amena, se propone a los estudiantes construir diferentes configuraciones de robots modulares con topología de 1D y realizar experimentos de locomoción y coordinación con ellos. | ||
− | == | + | En la parte de experimentos sólo dió tiempo ha construir robots con movimiento de 1D. Sin embargo, el objetivo de '''batir el record de España''' se cumplió: Hicimos un gusano de 12 módulos que se movía de forma autónoma. Hasta el momento es el más largo de España ;-) |
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+ | == Sesión 1: Montaje de los módulos y de la electrónica == | ||
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+ | === Descripción === | ||
+ | A cada grupo se le dió el material necesario para montar tres [[Módulos MY|Módulos MY1]], un cable de descarga, la [[Skycube|Tarjeta Skycube]] y el portapilas. | ||
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+ | === Tareas a realizar === | ||
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* Montar 3 módulos MY1: [[Módulos MY1:Montaje|Instrucciones]] | * Montar 3 módulos MY1: [[Módulos MY1:Montaje|Instrucciones]] | ||
* Montar el portapilas: [[Skycube:Montaje del portapilas|Instrucciones]] | * Montar el portapilas: [[Skycube:Montaje del portapilas|Instrucciones]] | ||
* Montar el cable de descarga: [[Skycube 1.0: Cable de descarga FTDI|Instrucciones]] | * Montar el cable de descarga: [[Skycube 1.0: Cable de descarga FTDI|Instrucciones]] | ||
− | + | == Sesión 2: Experimentos de locomoción en 1D == | |
− | ==== Experimento 1: La gran ola ==== | + | === Descripción === |
+ | En esta segunda parte se realizan una serie de experimentos guiados para enseñar el concepto de '''oscilación''' y cómo lograr la '''locomoción en una dimensión de los robots modulares de tipo gusano'''. Para lograrlo los estudiantes tienen que modificar los parámetros amplitud, frecuencia y diferencia de fase de cada oscilador. | ||
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+ | === Software para descargar === | ||
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+ | | [http://www.iearobotics.com/downloads/2010-04-21-robots-modulares-estudiantes/experimentos-modulares.zip experimentos-modulares.zip] | ||
+ | | Fuentes en C de los programas para la Skycube | ||
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+ | Se proporciona el software para la [[Skycube|Tarjeta Skycube]] que implementa la oscilación de los módulos. Lo primero es bajárselo y compilarlo para comprobar que todo funciona bien. | ||
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+ | * Bajar este paquete: [http://www.iearobotics.com/downloads/2010-04-21-robots-modulares-estudiantes/experimentos-modulares.zip experimentos-modulares.zip] | ||
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+ | === Experimento 1: La gran ola === | ||
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+ | Vídeo de la ola en acción | ||
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+ | ==== Descripción ==== | ||
+ | En este experimento se hacen oscilar todos los módulos con la misma amplitud y frecuencia, pero cambiando la fase, de manera que aparece una ola que se propaga | ||
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+ | ==== Instrucciones ==== | ||
* Montar la tarjeta Skycube sobre el portapilas. Seguid las instrucciones '''SOLO hasta el paso 3''': [[Unimod A1:Montaje|Instrucciones]] | * Montar la tarjeta Skycube sobre el portapilas. Seguid las instrucciones '''SOLO hasta el paso 3''': [[Unimod A1:Montaje|Instrucciones]] | ||
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* Compilad el programa y descargarlo en la Skycube | * Compilad el programa y descargarlo en la Skycube | ||
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+ | |<youtube>hHHE8bRbTwU|300|250</youtube> | ||
+ | [http://www.youtube.com/watch?v=hHHE8bRbTwU Enlace directo al vídeo en Youtube] <br> | ||
+ | Vídeo los Unimods agitando las banderas :-) | ||
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+ | ==== Descripción ==== | ||
+ | En este experimento cada grupo monta un [[Unimod|Unimod]], que es un módulo capaz de oscilar de manera autónoma. Con este experimento los estudiantes pueden comprobar el efecto de los parámetros amplitud y frecuencia. | ||
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+ | ==== Instrucciones ==== | ||
* Montar Unimod: [[Unimod A1:Montaje|Instrucciones]] | * Montar Unimod: [[Unimod A1:Montaje|Instrucciones]] | ||
* Conectar el servo a la posición 2 | * Conectar el servo a la posición 2 | ||
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* Al apretar el pulsador de pruebas (test) cambiarán los parámetros de la oscilación: frecuencia y amplitud | * Al apretar el pulsador de pruebas (test) cambiarán los parámetros de la oscilación: frecuencia y amplitud | ||
− | + | === Experimento 3: Coordinación básica. Bimod === | |
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+ | | [[Imagen:Imagen-2010-robotica-uc3m-robots-modulares-exp3-Bimod.jpg|thumb|300px|Experimento 3: Locomoción de Bimod (''click para ampliar'')]] | ||
+ | |<youtube>-SK2G3hUhOs|300|250</youtube> | ||
+ | [http://www.youtube.com/watch?v=-SK2G3hUhOs Enlace directo al vídeo en Youtube] <br> | ||
+ | Carrera entre dos robots Bimod | ||
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+ | Montaje del robot Bimod a partir de la unión de dos [[Unimod]]. Se comprueba el efecto de la fase en la locomoción del robot. Cada Bimod está formado por dos Unidmod, cada uno de un grupo. | ||
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+ | ==== Instrucciones ==== | ||
* Montar un robot modular de dos módulos uniendo dos Unimods con tornillos | * Montar un robot modular de dos módulos uniendo dos Unimods con tornillos | ||
* Robot 1: Unimods de los grupos 1 y 2 | * Robot 1: Unimods de los grupos 1 y 2 | ||
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* '''¡Carreras!''': ¿Cual de los dos robots llegará antes a la meta? | * '''¡Carreras!''': ¿Cual de los dos robots llegará antes a la meta? | ||
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+ | |<youtube>mcUg_0C7U_8|300|250</youtube> | ||
+ | [http://www.youtube.com/watch?v=mcUg_0C7U_8 Enlace directo al vídeo en Youtube] <br> | ||
+ | Vídeo de la carrera de robots tipo Minicube-I | ||
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+ | ==== Descripción ==== | ||
+ | Montaje del robot modular mínimo ([[Robot Modular:Minicube-I|Minicube-I]]) con dos módulos y una [[Skycube|Tarjeta Skycube]]. Estudio del efecto de la frecuencia, amplitud y diferencia de fase en la locomoción. | ||
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+ | ==== Instrucciones ==== | ||
* Desmontar el robot anterior | * Desmontar el robot anterior | ||
* Cada grupo debe montar el '''robot Minicube-I''': [[Minicube-I: Montaje|Instrucciones]] | * Cada grupo debe montar el '''robot Minicube-I''': [[Minicube-I: Montaje|Instrucciones]] | ||
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* Probad diferentes valores de los parámetros: Av (amplitud), df (diferencia de fase) e inc (frecuencia). | * Probad diferentes valores de los parámetros: Av (amplitud), df (diferencia de fase) e inc (frecuencia). | ||
* '''¡¡Carreras!!'''. ¿Qué robot llegará antes a la meta? | * '''¡¡Carreras!!'''. ¿Qué robot llegará antes a la meta? | ||
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+ | === Experimento 5: Robot Cube3 === | ||
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+ | | [[Imagen:2010-robotica-uc3m-robots-modulares-exp5-Cube3-I-1.jpg|thumb|300px|Experimento 5: Locomoción de Cube3 (''click para ampliar'')]] | ||
+ | |<youtube>byQh3k_4iFU|300|250</youtube> | ||
+ | [http://www.youtube.com/watch?v=byQh3k_4iFU Enlace directo al vídeo en Youtube] <br> | ||
+ | Vídeo de la carrera de los robots Cube3-I | ||
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+ | ==== Descripción ==== | ||
+ | Locomoción del robot [[Robot Modular: Cube3|Cube3]], formado por tres [[Módulos MY|Módulos MY1]] y una [[Skycube|Tarjeta Skycube]]. | ||
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+ | ==== Instrucciones ==== | ||
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+ | * Montar el robot Cube3, de tres módulos: [[Cube3: Montaje|Instrucciones]] | ||
+ | * Editar el programa '''experimento5-cube3.c'' y modificar la variable v con las conexiones de los servos | ||
+ | * Compilar el programa y descargarlo en el robot | ||
+ | * Observar cómo se mueve | ||
+ | * Editar el programa y modificar las constantes A, DF e INC | ||
+ | * '''¡¡Carreras!!''' | ||
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+ | === Experimento 6: Robot Cube6 === | ||
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+ | | [[Imagen:2010-robotica-uc3m-robots-modulares-exp5-Cube6-I-1.jpg|thumb|300px| (''click para ampliar'')]] | ||
+ | |<youtube>qndFSG8RxC4|300|250</youtube> | ||
+ | [http://www.youtube.com/watch?v=qndFSG8RxC4 Enlace directo al vídeo en Youtube] <br> | ||
+ | Vídeo de la carrera de los Cube6-I | ||
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+ | ==== Descripción ==== | ||
+ | Locomoción del robot Cube6-I, formado por la unión de dos [[Robot Modular: Cube3|Cube3]] de dos grupos | ||
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+ | * Construir un robot de 6 módulos uniendo dos Cube3 mediante tornillos | ||
+ | * Robot 1: Grupos 1 y 2 | ||
+ | * Robot 2: Grupos 3 y 4 | ||
+ | * Editar el programa '''experimento6-cube6.c''' y modificar la variable v con las conexiones de los servos. No modifiquéis los valores de A, DF e INC todavía | ||
+ | * Compilar el programa y descargarlo en cada uno de los Cube3. | ||
+ | * Arrancar los dos Cube3 a la vez! | ||
+ | * ''¡¡Carreras!!'' | ||
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+ | === Experimento 7: Robot Cube12! === | ||
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+ | | [[Imagen:2010-robotica-uc3m-robots-modulares-exp5-Cube12-I-1.jpg|thumb|300px|Experimento 6: Locomoción de Cube 12 (''click para ampliar'')]] | ||
+ | |<youtube>EcO05EoIU5w|300|250</youtube> | ||
+ | [http://www.youtube.com/watch?v=EcO05EoIU5w Enlace directo al vídeo en Youtube] <br> | ||
+ | Vídeo del movimiento del gusano de 12 módulos | ||
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+ | ==== Descripción ==== | ||
+ | En este último experimento, se unen los dos robots Cube6 para formar uno de 12 y hacer que se mueva! | ||
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+ | * Unir los dos robots Cube6 mediante tornillos | ||
+ | * Descargar la versión original del programa experimento6-cube6.c (con los valores de A, DF e INC) que están por defecto | ||
+ | * ¿Se moverá el robot? :-) | ||
== Grupos y Robots == | == Grupos y Robots == | ||
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+ | | [[Imagen:2010-robotica-uc3m-robots-modulares-challenger-chumacho.jpg|thumb|300px| Los grupos '''Challenger''' y '''Chumacho''', con su robot gusano de 6 módulos: Iman Ouazzani, Julián Marchante, Iván Yusty, Ulises Rubio, Rubén Ares, Javier Morales y Jesús Martínez (''click para ampliar'')]] | ||
+ | | [[Imagen:2010-robotica-uc3m-robots-modulares-lapili-bender sifredi.jpg|thumb|300px|Los grupos '''Bender-Sifredi''' y '''Lapili''', con su robot gusano de 6 módulos: Ricardo Vilches, Fernando Tomé, Martín Carlos, Hugo Cárdenas, Daniel Ortega, David Rubio, Airon de Benito y Carlos Ferrer (''click para ampliar'')]] | ||
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== Fotos == | == Fotos == | ||
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+ | * [[Módulos MY|Módulos MY1]] | ||
+ | * [[Skycube|Tarjeta Skycube]] | ||
+ | * [[Unimod|Robot modular Unimod]] | ||
+ | * [[Robot Modular:Minicube-I|Robot modular Minicube-I]] | ||
+ | * [[Micro-osciladores]]. Software para generar la locomoción | ||
+ | * [[Robot Modular: Cube3|Robot modular Cube3]] | ||
+ | * [[Juan Gonzalez:Tesis|Robótica Modular y Locomoción: Aplicación a Robots Ápodos]]. Documentación. Tesis doctoral sobre la locomoción de robots modulares | ||
+ | == Agradecimientos == | ||
+ | * A [http://roboticslab.uc3m.es/roboticslab/persona.php?id_pers=1 D. Miguel Ángel Salich] por darme carta blanca en la organizacion y planificación de la asignatura de Robótica. Gracias a ello, he podido organizar esta actividad. ¡Muchísimas gracias! :-) | ||
== Noticias == | == Noticias == | ||
+ | * '''10/Abril/2010''': Terminada la primera versión de esta página | ||
+ | * '''21/Abril/2010''': Añadidos los experimentos de la sesión 2 | ||
* '''07/Abril/2010''': Comenzada esta página | * '''07/Abril/2010''': Comenzada esta página | ||
Revisión actual del 23:08 12 may 2010
Contenido
- 1 Ficha
- 2 Resumen
- 3 Sesión 1: Montaje de los módulos y de la electrónica
- 4 Sesión 2: Experimentos de locomoción en 1D
- 4.1 Descripción
- 4.2 Software para descargar
- 4.3 Experimento 1: La gran ola
- 4.4 Experimento 2: oscilación de Unimod
- 4.5 Experimento 3: Coordinación básica. Bimod
- 4.6 Experimento 4: Configuración mínima Minicube-I
- 4.7 Experimento 5: Robot Cube3
- 4.8 Experimento 6: Robot Cube6
- 4.9 Experimento 7: Robot Cube12!
- 5 Grupos y Robots
- 6 Fotos
- 7 Autor
- 8 Licencia
- 9 Enlaces
- 10 Agradecimientos
- 11 Noticias
Ficha
- Asignatura de Robótica. Ingeniería Informática. Universidad Carlos III. Campus de Colmenarejo
- Actividad: Caso de estudio 2: Construcción de robots modulares. Experimentos de coordinación y locomoción.
- Duración: 6 horas, dividas en 2 sesiones de 2 y 4 horas
- Fechas: 7 y 21 de Abril de 2010
- Lugar: Laboratorio 1.1.B08
- Estudiantes: 14, divididos en 4 grupos
- Profesor: Juan González Gómez (Obijuan)
- Plataforma robótica: Módulos MY1 y Tarjeta Skycube
- Objetivos:
- Introducir a los estudiantes en el mundo de los robots modulares
- Batir el record de España de contrucción de la serpiente/gusano más larga ;-)
- Ser Pioneros en España en la impartición de la robótica modular en un curso de grado
Resumen
Actividad organizada dentro de la asignatura de Robótica en Ingeniería Informática de la Universidad Carlos III de Madrid. Para completar la parte teórica, y hacerla más amena, se propone a los estudiantes construir diferentes configuraciones de robots modulares con topología de 1D y realizar experimentos de locomoción y coordinación con ellos.
En la parte de experimentos sólo dió tiempo ha construir robots con movimiento de 1D. Sin embargo, el objetivo de batir el record de España se cumplió: Hicimos un gusano de 12 módulos que se movía de forma autónoma. Hasta el momento es el más largo de España ;-)
Sesión 1: Montaje de los módulos y de la electrónica
Descripción
A cada grupo se le dió el material necesario para montar tres Módulos MY1, un cable de descarga, la Tarjeta Skycube y el portapilas.
Tareas a realizar
- Montar 3 módulos MY1: Instrucciones
- Montar el portapilas: Instrucciones
- Montar el cable de descarga: Instrucciones
Sesión 2: Experimentos de locomoción en 1D
Descripción
En esta segunda parte se realizan una serie de experimentos guiados para enseñar el concepto de oscilación y cómo lograr la locomoción en una dimensión de los robots modulares de tipo gusano. Para lograrlo los estudiantes tienen que modificar los parámetros amplitud, frecuencia y diferencia de fase de cada oscilador.
Software para descargar
experimentos-modulares.zip | Fuentes en C de los programas para la Skycube |
Se proporciona el software para la Tarjeta Skycube que implementa la oscilación de los módulos. Lo primero es bajárselo y compilarlo para comprobar que todo funciona bien.
- Bajar este paquete: experimentos-modulares.zip
- Descomprimirlo
- Compilarlo con make
Experimento 1: La gran ola
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
En este experimento se hacen oscilar todos los módulos con la misma amplitud y frecuencia, pero cambiando la fase, de manera que aparece una ola que se propaga
Instrucciones
- Montar la tarjeta Skycube sobre el portapilas. Seguid las instrucciones SOLO hasta el paso 3: Instrucciones
- Conectar los módulos a la Skycube en las posiciones 2, 4 y 6
- Editar el programa experimento1-ola.c y cambiar las fases de los servos 2, 4 y 6 con los siguientes valores:
- Grupo 1: 0, -30, -60
- Grupo 2: -90, -120, -150
- Grupo 3: -180, -210, -240
- Grupo 4: -270, -300, -330
- Compilad el programa y descargarlo en la Skycube
Experimento 2: oscilación de Unimod
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
En este experimento cada grupo monta un Unimod, que es un módulo capaz de oscilar de manera autónoma. Con este experimento los estudiantes pueden comprobar el efecto de los parámetros amplitud y frecuencia.
Instrucciones
- Montar Unimod: Instrucciones
- Conectar el servo a la posición 2
- Compilar y descargar el programa experimento2-unimod.c
- Al apretar el pulsador de pruebas (test) cambiarán los parámetros de la oscilación: frecuencia y amplitud
Experimento 3: Coordinación básica. Bimod
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
Montaje del robot Bimod a partir de la unión de dos Unimod. Se comprueba el efecto de la fase en la locomoción del robot. Cada Bimod está formado por dos Unidmod, cada uno de un grupo.
Instrucciones
- Montar un robot modular de dos módulos uniendo dos Unimods con tornillos
- Robot 1: Unimods de los grupos 1 y 2
- Robot 2: Unimods de los grupos 3 y 4
- Utilizaremos el mismo software que el del experimento 2
- Dependiendo de cómo se enciendan los dos unimod, el robot se desplazará mejor o peor
- Practicad hasta conseguir que el robot se mueva (prueba y error)
- ¡Carreras!: ¿Cual de los dos robots llegará antes a la meta?
Experimento 4: Configuración mínima Minicube-I
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
Montaje del robot modular mínimo (Minicube-I) con dos módulos y una Tarjeta Skycube. Estudio del efecto de la frecuencia, amplitud y diferencia de fase en la locomoción.
Instrucciones
- Desmontar el robot anterior
- Cada grupo debe montar el robot Minicube-I: Instrucciones
- Los módulos se pueden conectar a las posiciones 2, 4, 6 u 8
- Editar el programa experimento4-minicube-I.c y modificar la variable v con los números de los servos conectados. El programa por defecto supone que se han conectado los servos 4 y 6
- Compilar y descargar
- Al pulsar el botón de pruebas, se cambian los parámetros de los osciladores y el robot se moverá de diferentes maneras.
- Probad diferentes valores de los parámetros: Av (amplitud), df (diferencia de fase) e inc (frecuencia).
- ¡¡Carreras!!. ¿Qué robot llegará antes a la meta?
Experimento 5: Robot Cube3
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
Locomoción del robot Cube3, formado por tres Módulos MY1 y una Tarjeta Skycube.
Instrucciones
- Montar el robot Cube3, de tres módulos: Instrucciones
- Editar el programa 'experimento5-cube3.c y modificar la variable v con las conexiones de los servos
- Compilar el programa y descargarlo en el robot
- Observar cómo se mueve
- Editar el programa y modificar las constantes A, DF e INC
- ¡¡Carreras!!
Experimento 6: Robot Cube6
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
Locomoción del robot Cube6-I, formado por la unión de dos Cube3 de dos grupos
Instrucciones
- Construir un robot de 6 módulos uniendo dos Cube3 mediante tornillos
- Robot 1: Grupos 1 y 2
- Robot 2: Grupos 3 y 4
- Editar el programa experimento6-cube6.c y modificar la variable v con las conexiones de los servos. No modifiquéis los valores de A, DF e INC todavía
- Compilar el programa y descargarlo en cada uno de los Cube3.
- Arrancar los dos Cube3 a la vez!
- ¡¡Carreras!!
Experimento 7: Robot Cube12!
300|250</youtube>
Enlace directo al vídeo en Youtube |
Descripción
En este último experimento, se unen los dos robots Cube6 para formar uno de 12 y hacer que se mueva!
Instrucciones
- Unir los dos robots Cube6 mediante tornillos
- Descargar la versión original del programa experimento6-cube6.c (con los valores de A, DF e INC) que están por defecto
- ¿Se moverá el robot? :-)
Grupos y Robots
Fotos
Álbum de fotos |
Autor
Licencia
![]() |
Enlaces
- Módulos MY1
- Tarjeta Skycube
- Robot modular Unimod
- Robot modular Minicube-I
- Micro-osciladores. Software para generar la locomoción
- Robot modular Cube3
- Robótica Modular y Locomoción: Aplicación a Robots Ápodos. Documentación. Tesis doctoral sobre la locomoción de robots modulares
Agradecimientos
- A D. Miguel Ángel Salich por darme carta blanca en la organizacion y planificación de la asignatura de Robótica. Gracias a ello, he podido organizar esta actividad. ¡Muchísimas gracias! :-)
Noticias
- 10/Abril/2010: Terminada la primera versión de esta página
- 21/Abril/2010: Añadidos los experimentos de la sesión 2
- 07/Abril/2010: Comenzada esta página