TARJETAS PARA PROGRAMAR ROBOTS

 

TARJETAS PARA PROGRAMAR ROBOTS
 

 

 

María de los Ángeles González Blanco

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El proceso de programación de un robot consiste en introducir en su sistema de control las instrucciones necesarias para que desempeñe las tareas para las que ha sido diseñado. Existen varios procedimientos de programación de robots.

 

La programación textual explícita se corresponde con los llamados lenguajes estructurados. Consiste en programar de forma secuenciada y estructurada el conjunto de acciones que debe realizar el robot para llevar a cabo la tarea encomendada. En dichas instrucciones pueden introducirse también las características del medio.

La programación textual especificativa está más en consonancia con los lenguajes de programación orientados a objetos. En este caso, el programa gira en torno a los elementos manipulados por el robot y las acciones que ha de realizar con ellos, teniendo en cuenta el ámbito en el que se desarrollan dichas acciones.

 

 

 

 

¿Cómo  se programa un robot?

Para programar un robot se sigue un proceso semejante al de la elaboración de un programa informático destinado a cualquier otra aplicación. Primero será necesario establecer el algoritmo idóneo que permita al robot llevar a cabo las tareas para las que ha sido diseñado, tras lo cual se traducirá dicho algoritmo en un lenguaje de programación inteligible por el sistema de control del robot. Dicho lenguaje debe permitir especificar de forma clara y sencilla las tareas que debe realizar el robot.

 

 

 

 

 

 

Tarjetas para programar robots

Sirven de enlace entre el ordenador y el sistema a controlar o un robot. Reciben las instrucciones del ordenador en forma digital y tienen que convertirlas en señales, normalmente analógicas, que sean comprensibles para el robot; y viceversa, también tienen que recibir las señales del sistema robótico y enviárselas al ordenador para su procesamiento.

Existen diferentes tipos de controladoras pero su apariencia es la de cualquier circuito impreso. Las controladoras necesitan su propia fuente de alimentación.

 Tipos de tarjetas para programar robots

Arduino

 

Es una tarjeta electrónica de hardware libre que utiliza un microcontrolador reprogramable con una serie de pines que permiten establecer conexiones entre el controlador y los diferentes sensores, es decir el "cerebro" de algún circuito o maquinaria.

 

 

Arduino es una tarjeta basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE.

 

 

Arduino se utilizado como un microcontrolador, cuando tiene un programa descargado desde un ordenador y funciona de forma independiente de éste, y controla y alimenta determinados dispositivos y toma decisiones de acuerdo al programa descargado e interactúa con el mundo físico gracias a sensores y actuadores.

Tipos

Arduino UNO: Arduino de gama básica, todas las shields están diseñadas para usarse sobre esta placa. Cuenta 14 pines entrada/salidas digitales de las cuales 6 se pueden usar como PWM, además cuenta con 6 entradas analógicas, además cuenta con I2C, SPI, además de un módulo UART.

Arduino DUE: Arduino basado en un microcontrolador de 32 Bits, Tiene 54 entradas/salidas digitales y 12 entradas analógicas, 2 buses TWI, SPI y 4 UARTs. Funcionan todos los módulos basados en 3.3V, no soporta 5V ya que puede dañar la placa. Posee adicionalmente interno dos puerto USB para poder controlar periféricos.

Arduino Leonardo: Arduino básico, Con características similaresa la arduino, sin embargo, tiene 12 entradas analógicas y 20 entrada salidas digitales. A diferencias del resto de arduinos con el microcontrolador ATmega32u4 en que no posee un controlador adicional para controlar el USB. Además tiene más pines de interrupciones externas. Tiene comunicación TWI, SPI y dos UART.

Arduino Mega 2560: Arduino basado en un microcontrolador ATmega2560. Tiene 54 entradas/salidas digitales, 16 de ellos pueden usarse como PWM, 16 entradas analógicas y 4 UART además dos modos PWI y uno SPI. Tiene 6 interrupciones externas. Y es compatible con todos los shields de arduino.

Arduino Mega ADK: Exactamente igual que el Mega 2560 pero con la diferencia de que en este caso se tiene la posibilidad de USB Host, poco utíl en este proyecto.

Arduino Micro: Es completamente similar al Leonardo, la única diferencia es el tamaño con el que fue construido. Es compatible con las Shields de arduino, sin embargo, se debe instalar de forma externa, es decir, cableándolo, aunque en el caso de que se construya nuestra propia shield no es ningún problema.

 Arduino Nano: Arduino basado en un microcontrolador ATmega328. Es similar en cuanto a características al arduino uno. Las diferencias son tanto el tamaño como la forma de conectarlo al ordenador para programarlo. Es compatible con la mayoría de shield, aunque de la misma forma que el arduino Micro.

Arduino YUN: El Arduino YUN se trata de un conjunto que trabaja por separado de forma complementaria, por un lado se tiene la versatilidad de un arduino normal. En este caso un ATmega 32u48 a 16 Mhz, y por otro lado de un dispositivo con microprocesador Atheros AR9331. El cual funciona con Lilino (Linux basado en OperWrt (OperWrt-Yun)) a 400 Mhz. Las características del arduino son similares a la placa Leonardo. Tiene Ethernet, slot SD y WiFi incluidos, controlados por Lilino.. Es compatible con todas las Shields y es capaz de trabajar por separado.

 

 

 

 

Raspberry Pi 3 Modelo B

 

La Raspberry Pi es un ordenador de bajo coste y tamaño reducido, tanto es así que cabe en la palma de la mano, pero puedes conectarle un televisor y un teclado para interactuar con ella exactamente igual que cualquier otra computadora.

La Raspberry Pi Modelo B cuenta con un GPIO de 40 pines, el cual permite el contacto con el mundo exterior, tanto por sensores como con actuadores, en este punto es importante conocer que el GPIO de Raspberry trabaja con un nivel de 3.3V, así que si quieres conectar sensores que operan a 5V necesitaras un conversor de niveles lógicos te recomendamos el MCI00582 comercializado por MCI Electronics.

 

La Raspberry Pi es la placa de un ordenador simple compuesto por un SoC, CPU, memoria RAM, puertos de entrada y salida de audio y vídeo, conectividad de red, ranura SD para almacenamiento, reloj, una toma para la alimentación, conexiones para periféricos de bajo nivel, reloj... vamos, prácticamente lo mismo que si miras la parte de atrás de la torre de un ordenador, porque la Raspberry es un ordenador. Eso sí, no tiene interruptor para encenderlo o apagarlo.

 

Para ponerlo en marcha tenemos que conectar conectar periféricos de entrada y salida para poder interactuar como una pantalla, un ratón y un teclado y grabar un sistema operativo para Raspberry en la tarjeta SD. Ya solo queda conectarlo a la corriente y estamos listos para funcionar

 

La Raspberry Pi se puede usar en proyectos de electrónica y para tareas básicas que haría cualquier ordenador de sobremesa como navegar por internet, hojas de cálculo, procesador de textos, reproducir vídeo en alta definición e incluso jugar a ciertos juegos.

 

AudioSmart 2-Mic

La tarjeta de sonido es un dispositivo que se conecta a la placa base del ordenador, o que puede ir integrada en la misma. Reproduce música, voz o cualquier señal de audio. A la tarjeta de sonido se pueden conectar altavoces, auriculares, micrófonos, instrumentos, etc.

 

contiene el procesador de entrada de voz CX20921 de Synaptics con tarjeta de micrófono dual y motor de palabra de activación sintonizado para Alexa. Está integrado en la placa pico-imx7d, una plataforma de hardware compacta elaborada expresamente para este sistema que incluye el procesador de doble núcleo i.MX7D de NXP optimizado para el Internet de las Cosas (IoT).

 

El componente de la tarjeta encargado de digitalizar el sonido es el conversor. Cuando grabamos un audio en la computadora, por la entrada de la tarjeta llega audio analógico que es recibido por un conversor analógico/digital (A/D). Su función es transformar la señal que recibe en ceros y unos. Si en cambio lo que queremos es reproducir un sonido grabado en la computadora y que éste suene por los altavoces, el proceso será inverso. El audio digital pasa, entonces, por el conversor digital/analógico (D/A) y esa onda analógica ya puede ser reproducida por el altavoz.  

 

Microbit

Es una pequeña tarjeta programable de 4x5 cm diseñada para que aprender a programar sea fácil, divertido y al alcance de todos. Gracias a la gran cantidad de sensores que incorpora, sólo con la tarjeta se pueden llevar a cabo centenares de proyectos.

Es una tarjeta de circuitos del tamaño de la palma de una mano con una serie de 25 ledes y un chip Bluetooth para conexión inalámbrica.

Puede ser programada programada para mostrar letras, números y otros símbolos y caracteres.

 

Incluye dos botones, un acelerómetro y una brújula, y unos anillos a los cuales pueden ser conectados otros sensores.

 

En lugar de introducir el código directamente en la computadora, los usuarios deben escribirlo en una elección de cuatro lenguajes de programación basados en una PC, o en una tableta o teléfono inteligente, a través de una aplicación.

Después deben transferir los códigos a Micro Bit, que funciona como un dispositivo independiente que puede ser usado para proyectar mensajes y registrar movimientos, entre otras tareas.

 

También puede agregarse a otros dispositivos para formar el "cerebro" de un robot o desarrollar un instrumento musical.

 

Una nueva función posibilita las comunicaciones entre esas máquinas, lo cual significa que una MicroBit pueda transmitir información a otra, abriendo un nuevo espectro de posibilidades.

 

 

•        Sentir y reaccionar al sonido gracias al micrófono incorporado
•      Reproducir sonidos por el altavoz
•    El nuevo botón táctil del logo podría usarse para controlar juegos o saltar canciones en una lista de reproducción
•    Ahorrar consumo de pilas gracias al modo de reposo/apagado (con indicador LED)

·         

    Nos puede servir para, Robots mediante tarjetas de expansión a las que podemos acoplar distintos sensores y motores.

 

·    Montajes maker como estaciones meteorológicas.

·    Videojuegos con tarjetas de expansión en forma de mando.

 

 

ARTIK 710

Ofrece las mismas capacidades y compatibilidades del kit de desarrollo para TX1, pero además admite el SDK Jetpack de NVIDIA, que incluye BSP, bibliotecas para aprendizaje profundo, visión computarizada, computación GPU, procesamiento multimedia y más.

En última instancia, las necesidades de su aplicación determinarán cuál kit de desarrollo o módulo Jetson elegirá. Tenga la seguridad de que, sin importar la solución que termine seleccionando, dispondrá de la capacidad para convertir ciencia ficción en realidad.

 

El kit de desarrollo ARTIK 710 de Samsung es la elección perfecta para el desarrollo de productos para la Internet de las cosas (IoT). El kit incluye un sistema-sobre-módulo ARTIK 710 montado sobre una placa de desarrollo con un circuito incorporado de Wi-Fi, Zigbee® y Bluetooth®. 

Gracias.