MOOC de Robótica por la UNAM (review)

   Últimamente he tenido un poco abandonado el blog, debido a que estuve “entretenido” con un MOOC (Massive Online Open Course o curso online de toda la vida con certificación acreditada por parte de prestigiosas universidades), que me sirvió para profundizar en el  apasionante mundo de la robótica.

robot

   El curso de Robótica, impartido por la Universidad Nacional Autónoma de México sobre la plataforma Coursera, consistía, a grandes rasgos, en controlar un helicóptero a distancia a través de un teléfono móvil. La cosa en principio prometía, sin embargo, tras empezar el curso y visualizar los pormenores de éste, la primera desilusión en la frente; ¡EL HELICÓPTERO NUNCA VOLARÍA! (No al menos que añadieses un rotor y le dieras forma alabeada a las hélices de éste, pero eso queda pendiente para el futuro). Para mi sorpresa, el helicóptero tenías que fabricarlo tú a partir de una plantilla dada, así que era una ocasión perfecta para darle faena a mi impresora 3D. Además, era una de las primeras tareas, junto con hacer acopio de los materiales necesarios para poder controlarlo. No fue muy complicado modelar las piezas en 3D a partir del plano del helicóptero, dada la sencillez de sus geometrías. Una vez creado el archivo .stl me dispuse a imprimirlo en PLA y, tras darle unas capas de spray dorado, el resultado fue el mostrado a continuación:

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Piezas del helicóptero impresas en 3D.

 

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Plantilla del helicóptero.

 

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Simulación de la impresión y generación del código G con el software XYZ.

 

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Diseño en 3D de las piezas del helicóptero, utilizando SketchUp.

La siguiente tarea consistía en montar la parte eléctrica sobre el cuerpo del helicóptero, así como comprobar el correcto giro de las hélices una vez se situaban solidarias con el eje del motor, alimentándolo con una pila de 9V. Llegados a este punto, he de comentar que al final de la página dejaré adjunto un enlace al blog del instructor del curso de Robótica para que, si alguien quiere llevarlo a cabo, pueda seguir las instrucciones al detalle, ver la lista de materiales necesaria, etc.

Verificación del funcionamiento del motor sobre el helicóptero ya montado.

Verificación del funcionamiento del motor sobre el helicóptero ya montado.

   Las tareas que aúnan la parte eléctrica y mecánica del curso no fueron muy complicadas de realizar. Ahora venía lo realmente interesante, la parte electrónica. Surgieron algunas dificultades a la hora de conseguir todos los componentes para montar el circuito de control del helicóptero. Concretamente, el codificador HM9270 fue el más complicado de encontrar, dado que es un componente ya descatalogado y, por lo menos en España, la manera más efectiva de hacerse con uno fue a través de la red (¡y a qué precio!). El resto de componentes fueron fáciles de encontrar, en mi caso los obtuve aquí. El conjunto global de componentes y materiales necesarios para armar el circuito ascendió a 50€ aproximadamente.

Codificador HM9270.

Codificador HM9270.

Controlador L293D.

Controlador L293D.

   En mi opinión, la metodología para montar el circuito no fue la más apropiada (consistía en ir colocando los componentes sobre la protoboard como si de un puzzle se tratara), por lo que me tocó profundizar sobre la función de cada elemento a utilizar con el fin de comprender el comportamiento global del circuito de control. Más aún, cuando los vídeos del curso obviaban algún detalle de vital importancia para el buen funcionamiento de éste.

   Resumiendo, se podría decir que la señal amplificada de un tono del teclado de un teléfono móvil, captado mediante un micrófono electret, se codifica de tal manera que un controlador o driver (el L293D, básicamente un puente H) se encarga de gobernar el giro del motor del helicóptero. Además, se colocan una serie de leds, bien a modo de avisadores, o que muestran el código binario del tono pulsado correspondiente, es decir, si pulsas la tecla 5 (0101 en binario), se encenderían los leds verdes colocados en la posición primera y tercera. Por otro lado, el circuito se alimenta con una batería de 9V, siendo el regulador LM7805 el componente que equilibra la tensión de toda la interfaz (5V en estado alto).

   El esquema del circuito, junto con el montaje final obtenido, se muestra en las figuras presentadas a continuación:

Esquema de la parte principal del circuito.

Esquema de la parte principal del circuito.

 

Esquema completo del circuito de control del helicóptero.

Esquema completo del circuito de control del helicóptero.

 

Proceso de montaje del circuito sobre la protoboard.

Detalle del montaje del circuito sobre la protoboard.

 

Montaje final.

Montaje final del robot realizado.

   Después de alguna que otra dificultad a la hora de ajustar el funcionamiento correcto del circuito (hay que “jugar” con el potenciómetro), finalmente había llegado el momento de verificar que el motor del helicóptero respondía a los distintos tonos del teléfono móvil y, ¡EUREKA, funciona!

Verificación del correcto funcionamiento del control del giro del motor del helicóptero a través de los tonos del teléfono móvil.

Verificación del correcto funcionamiento del control del giro del motor del helicóptero a través de los diferentes tonos del teléfono móvil (con el 1 giro a derecha, con el 2 giro a izquierda y con el 3 se detiene).

   Hasta aquí la parte más interesante del curso, ya sólo quedaba generar en ROMPI (aplicación móvil para niños y de muy fácil manejo) un código que permitiera controlar el helicóptero. En mi caso, el código generado fue el mostrado a continuación:

Código del programa creado para controlar el giro del motor.

Código del programa creado para controlar el giro del motor.

   Si bien es cierto que el curso estaba presentado para no iniciados en el mundillo de la electrónica (de hecho, en los vídeos de seguimiento mostrados aparecían escolares de primaria desarrollándolo), se puede extrapolar el objetivo principal del curso de controlar un robot a distancia a multitud de diferentes aplicaciones o usos. Por ejemplo, puede servir de base para implementar el control de una puerta corredera de un garaje, o también el control del giro de una noria a escala para que jueguen los peques de la casa, en definitiva, la cantidad de posibilidades es ilimitada.

   Como comentaba al principio, dejo adjunto el enlace para todos aquellos que quieran profundizar en el desarrollo o montaje del robot, visualizar la lista de materiales empleados o simplemente curiosear.

   Finalmente, agradecer el apoyo de compañeros, algunos hasta de Gijón, a pesar de ser un MOOC internacional donde predominaba gente de América Central y del Sur, ha sido un placer colaborar y aprender de todos ustedes.

¡Certificado obtenido! ¡Well Done!

¡Certificado obtenido! ¡Well Done! 🙂

 

ghgh

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7 pensamientos en “MOOC de Robótica por la UNAM (review)

    • puede que sea por varias causas…¿se encienden los leds de forma correcta? si no es así prueba a jugar con el potenciómetro…si encienden los leds correctamente pero no gira el motor (como me pasó a mi en su día), puede ser que no alimentaste el codificador (en los vídeos no lo deja claro)…prueba a conectar la patilla 18 del HM9270 a tensión de la placa (V+)…yo logré que funcionara de esta manera…un saludo y suerte!

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  1. hola, tengo el mismo problema q otoniel sanches, ya probe conectar la patilla 18 a V+ y nada, sera problema del driver, cabe mencionar que mi motor es de 3 a 12 v

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    • Hola William, ¿se encienden los leds? es probable que no le llegue suficiente potencia al motor, como sugieres. Te recomiendo dos cosas, la primera que preguntes en el foro del curso de Robótica (cuando yo lo hice, me resultó de gran ayuda), seguro que hay varias personas con tu mismo problema y podrás ver otras posibles causas de que no encienda el motor (¿has jugado con el potenciómetro?). La segunda ya es más específica, si tienes acceso a un multímetro, puedes ver tu mismo si le llega tensión al motor (incluso cuánta tensión en concreto). Busca la data sheet del driver para ver las patillas que corresponden a las salidas que van al motor y mide ahí con el voltímetro. ¡Suerte!

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  2. Hola, estoy haciendo el mismo curso y me he encontrado con el problema de la plantilla del avión. Me podrías facilitar el fichero para acercarme a un fablab e imprimirlo en 3d?muchas gracias de antemano,

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    • Hola! Revisa tu correo, te he enviado adjuntos los archivos en formato .stl de la plantilla del helicóptero para que la puedas imprimir en 3D. Espero que te sirvan, un saludo!

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