Cómo embarcarse en un nuevo proyecto
Última actualización el Sábado, 26 de Septiembre de 2009 06:37 Escrito por Koldo Jueves, 24 de Septiembre de 2009 19:15
LEGO MINDSTORMS
En este artículo voy a explicar los pasos que suelo dar al intentar enfrentarme a un nuevo reto y recoger algunas recomendaciones que creo que facilitan el alcanzar los objetivos propuestos. Dado que estamos ya en plena FLL 2009 (Smart Move), puede ser útil a la hora de plantearse retos.
El punto de partida
El punto de partida suele ser una idea propia o un reto o propuesta a la que enfrentarnos. En muchos casos se trata de retos o ideas asociados a sistemas complejos, es decir, no se trata solo de una simple tarea sino que de una combinación de ellas.
Un ejemplo puede ser un robot de sumo que además de no salirse del área de competición sea capaz de encontrar y empujar al otro robot. El sistema es complejo tanto en lo referente al hardware como al software, ya que desarrolla diferentes funciones y ha de interactuar con el entorno. Es importante definir inicialmente qué es lo que le vamos a pedir al robot tanto en cuanto a hardware como a software, y en este caso los requerimientos pueden ser los siguientes:
Definir los objetivos
Hardware: el robot ha de ser capaz de desplazarse en línea recta y de girar sobre sí mismo; ha de ser estable y con una estructura externa que impida ser volcado con facilidad; la parte en contacto con el suelo ha de ser tal que impida el deslizamiento al ser empujado; deberá incorporar al menos un sensor de luz para detectar el borde y sensores de contacto o ultrasonidos para detectar o buscar al contrario; también puede incorporar algún mecanismo o carenado que favorezca el volcado del contrario.
Software: el robot ha de ser capaz de desplazarse por el espacio de competición sin salirse de él; el robot ha de tener una pauta variable de movimientos; el robot ha de ofrecer resistencia al empuje; el robot ha de ser capaz de encontrar el otro robot y dirigirse a él...
Descomponer en sistemas sencillos
Esto de entrada puede asustar del mismo modo que sucede al conocer los retos de cada temporada de la FLL, y más si se da el caso de que nos estrenamos. Por eso lo primero que hay que hacer es tratar de descomponerlo en sistemas sencillos, es decir, no trataremos de dotar al robot de todas las características de hardware y software desde el inicio. Descompondremos el problema en en pequeños problemas que se puedan resolver de modo independiente para a continuación integrarlos poco a poco. En este caso podemos empezar por un robot que sea capaz de desplazarse en línea recta y girar sin salirse del área de competición, seguir por otro que es capaz de detectar objetos en su entorno, otro que es capaz de desplazar un objeto empujándolo...
Empezar a montar y programar
Una vez que hemos decidido por dónde empezar reunimos aquellos elementos imprescindibles para lo que queremos hacer. Si lo que queremos es diseñar un robot que se mantiene en el área de juego necesitaremos motores y ruedas, la controladora y el sensor de luz. Tendremos que visualizar la posición relativa de estos elementos necesarios antes de empezar a montar la estructura que lo sustente.
No hemos de intentar en este primer diseño montar el robot en su versión final, no es una buena estrategia, es mejor montar un diseño preliminar que sirva como modelo a mejorar. En este proceso se monta, se desmonta...
Registrar
Cuando se dispone de muchas piezas es posible empezar algo y cuando se nos ocurre otro modo de hacerlo dejar el primero a un lado sin desmontarlo para desarrollar la segunda idea. Pero en la mayoría de los casos esto no es posible así que necesitaremos algún modo de registrar lo que hacemos ya que puede ser útil más adelante. Para ello podemos echar mano de una máquina fotográfica para registrar de un modo rápido algo que hemos hecho o, todavía mejor, un software de dibujo por ordenador. En mi opinión el más sencillo para iniciarse es el LEGO Digital Designer (LDD).
Cuando tengamos el primer diseño de hardware, aunque todavía no lo esté totalmente cerrado es recomendable programarlo, a veces el robot en movimiento no responde tal y como esperábamos y hay que hacer modificaciones en su estructura. De todos modos no hay que olvidar que al añadirle nuevas características probablemente haya que cambiar algunas cosas.
Siguientes pasos
EL robot ya hace lo que pretendíamos en ese primer paso, ahora comenzaremos a añadirle nuevas características ya sean de software, ya sean de hardware.
En ningún caso conviene añadir más de un comportamiento nuevo cada vez al programa. De este modo podremos controlar su comportamiento y los efectos de los cambios que realicemos.
Mejoras en la estructura
En un robot la estructura que lo sustenta es tan importante como la controladora, motores, sensores, el programa... A fin de cuentas es la que le da una u otra funcionalidad. En este punto una vez que avanzamos en el diseño es importante tener en cuenta la rigidez, posición del centro de gravedad, estabilidad y comportamiento mecánico de la estructura.
En los casos que haya riesgo de vuelco el centro de gravedad habrá que bajarlo lo que se pueda, y habrá que fijarse en el comportamiento tanto en reposo como al frenar o acelerar.
Es importante dotar de rigidez a la estructura para que no se deforme al depositarla sobre el campo de juego o al moverse e interactuar con otros robots o el entorno.
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