El segundo vídeo del Brazoloid (brazo robótico que he montado a partir del kit de robótica Bioloid). Esta vez con un lápiz escribe el nombre de su papá por decirlo de alguna manera: Blogs Teoriza.
El vídeo es en tiempo normal, no está acelerado aunque lo parezca.
La canción es Pensamientos engominados, una base de Xhelazz. Una gozada montar vídeos, pero un comehoras!
Empecé el Proyecto Bioloid con el El comienzo humanoide haciendo tres artículos describiendo extensamente las características y las posibilidades teóricas del kit de robótica Bioloid.
Sin embargo, una vez leída toda la teoría me colapsé con el proyecto debido a la falta de tiempo para dedicarle y por eso quedó unas semanas aparcado.
Pero por fin he encontrado una tarde y la evolución ha sido tremenda. En primer lugar he aprendido a programarlo con un programa grafico que incluye. Y bien aprendido, ya que ha sido todo prueba y error apoyandome con los numerosos ejemplos que incluye. Una vez superada la fase de colapso el avance fue enorme y trepidante.
Tanto es así que decidí pausar y desmontar el robot humanoide ya que mi idea de programarlo y evolucionarlo no concuerda con la realidad, así que lo he dejado para otro momento. Y en sustitucion llega el recien bautizado Brazoloid.
Es un brazo robótico de movilidad avanzada, del tipo de los que fabrican los coches. Con el intentaré avanzar su tecnología todo lo que pueda. Este vídeo es una demostración de la primera versión básica, con una linterna en su mano.
Este artículo es la parte I, muy pronto en la segunda parte explicaré cómo funciona y más vídeos. En próximas fases tengo pensado acoplarle una especie de taladradora, con la intención de que pueda tallar figuras de barro o similar.
[Por cierto: ya he averiguado para qué sirve el misterioso termómetro que tiene cada servo! Miden la temperatura del motor ya que en sobreesfuerzos se calientan mucho (solo ocurre cuando se programan mal, aguantan de sobra). El termómetro les protege desactivandolos superado un máximo.]
Como dije en la introducción del Proyecto Bioloid, la razón más sobresaliente de esta máquina humanoide son sus servos de última generación.
Posee 18 servos Dinamixel AX-12+. Son motores digitales avanzados, capaces de hacer movimientos muy concretos, a determinada velocidad. Y mucho más.
Características servos AX-12+:
Precisión: los movimientos tienen pasos de 0,35º de resolución. Es decir, el movimiento más pequeño que es capaz de definir son 0,35 grados.
Ligeros: solo pesan 65 gramos gracias a que es entero de plástico y silicio.
Operan 300º, no pueden hacer el giro completo.
Comando: se controlan mediante señales digitales, con un cable de serie que empalma un servo con otro, simplificando el sistema. Según leo el manual, el sistema es capaz de transmitir hasta a 1Mbps lo cual me indica que tiene más semejanza con una red informática que con un sistema analógico. (Más info: comunicación asíncrona Half duplex en serie. 8bit de información, 1 de stop, sin control de paridad)
ID: cada servo tiene un número de identificación. Estos se pueden configurar entre 0 y 253.
Feedback: esta característica significa que devuelve información. Concretamente devuelve su posición, temperatura (aún no se para qué ¿?), torque (carga de fuerza que resiste), voltaje.
Led: me sorprendió que cada servo tiene un led rojo a modo de indicador, el cual además se puede programar.
Características del sensor AX-S1:
Menos de 50 gramos, muy ligero, también en plástico íntegramente.
Tiene idéntica forma a los servos AX-12+ incluso parece que tiene un eje de servo pero no hace ningún movimiento (por eso en algunas paginas cuentan 19 servos, cuando tiene 18).
Altavoz: tiene un pequeño emisor de sonidos, parecidos a los politonos o al sonido midi.
IR: tiene 3 sensores infrarrojos, hacia adelante, izquierda y derecha.
Son capaces de detectar obstáculos.
Miden la iluminación.
Pueden enviar y recibir información. Útil para intercomunicarse otros Bioloids o aparatos con infrarrojos.
Micrófono: limitado a ruidos, pero tiene facilidades para contar palmadas o similares. Es una buena interfaz de comunicación sin necesidad de pulsar botones.
Y por ultimo el CM-5, la CPU del robot. Es la pieza más grande y compleja, es el procesador.
Características de la CPU CM-5:
La pieza más grande y pesada, ya que incluye la batería (se carga en unos 20 minutos, dura entre media hora y 1 hora, depende del uso).
4 botones de interfaz que se pueden programar, uno de on/off y dos de control de inicialización.
7 leds de indicación, bastante generosas, hay 3 que no sé que significan concretamente, lo veremos más adelante.
Cuatro conectores del Bus (aunque parece que solo tiene uno frontal incluye tres más internos). El bus es el cable de serie, que transmite las ordenes a los servos. Se llama Bus porque envía información a varios servos en un mismo cable, esto es importante ya que ahorra cables y conectores en el CM-5.
Link a PC: esto se hace mediante un conector que es idéntico al de los auriculares, con 3 contactos que va a un conector de serie para el PC. Por suerte hay un conversor de USB a Serie que pronto compraré para poder programarlo con el portátil cómodamente.
El resto de piezas son gomas, plásticos, pegatinas, ruedas, ejes, tornillos, tuercas, cables, el CD, el manual... y más cosas por el estilo. Se pueden ver todas en la foto de la derecha.
Así que este es del hardware del que disponemos para llevar a cabo este proyecto. Espero poder encontrar pronto la formula para programar todo lo que tengo pensado. Iré contando todo, absolutamente todo en los días siguientes.
Por cierto, los vídeos los haré la próxima semana, cuando consiga rotular unas cosas y hacer unas pruebas de calidad con los vídeos de Youtube. A ver qué tal queda :)
Lo primero que he hecho con este robot es montarlo rápidamente. Es un impulso imparable desde el Lego, no tengo paciencia a la hora de montar piezas. Me adelanto, me acelero y me concentro en avanzar y avanzar hasta terminar la construcción.
He montado el humanoide a pesar de que el Bioloid comprehensive kit permite decenas de configuraciones, ya que sus piezas son modulares. Está bastante conseguido y con apenas 7 tipos de piezas de plástico permite infinidad de combinaciones. Permite construir un perrito de 4 patas, una araña de 6, una culebra, etc...
He elegido el más completo, pero también el más complicado. La forma de humano es la configuración más versátil para realizar las más complejas habilidades. Por ejemplo, el simple hecho de mantener el equilibrio o dar un paso, conlleva muchísimas complicaciones. Además, uno de mis pasatiempos favoritos es ver vídeos del Asimo o similares y ahora tengo la oportunidad de tener el mio propio.
Sobre el montaje:
Se fundamenta en centenares de tornillos y tuercas muy pequeñas que ensamblan piezas de plástico de buena calidad. No es necesario mucha variedad de piezas. Estas piezas hacen encajar los servos.
La dificultad del montaje no es complicada, para alguien experimentado en montajes y piezas va a ser coser y cantar. Las instrucciones son tremendamente precisas. Sin texto, con una simbología bien realizada.
A pesar de todo recomiendo resaltar las siguientes indicaciones (errores que cometí por ir demasiado rápido):
Algunos cables solo se pueden enchufar en determinado instante del montaje, atención o tocará desmontar.
Atención a las medidas de los cables, en el manual están reproducidos a escala real.
Las tuercas que van insertadas en los huecos de los servos entran un poco justas, pero como se montan al menos 30 al final coges práctica.
Pero nada del otro mundo. El manual no deja lugar a duda.
Una curiosidad que me llamó la atención son las pegatinas sujeta-tuercas. Su función es necesaria, rara vez, para hacer montajes muy concretos. Una vez ajustado el tornillo la pegatina deja de hacer su función.
Y por fin cumplo uno de mis objetivos (y sueño desde niño). Tengo la suerte de poseer el más avanzado robot humanoide no-empresarial.
Este Bioloid (comprehensive kit) me acaba de llegar y estoy totalmente ilusionado (como cuando me regalaban Lego de niño). Lo he montado a toda velocidad (apenas 3 horas) y funciona correctamente. Ya está operativo, es ahora cuando comienza el proyecto.
A modo de introducción:
Mi pasión por la robótica ha sido desde niño. Gracias a mis padres tuve acceso a centenares de revistas de Muy Interesante (desde el numero 1, la del tsunami), Algo 2000, Mecánica Popular... Era un niño, lo único que leía era las frases que describían las imágenes y esquemas, pero me comía la cabeza maquinando con todo esto.
Por otro lado se iban acumulando sin control las cajas de Lego. Desde el Duplo (de 2 a 5 años), System, Tecnichs y Mindstorms. Al final mi primer inicio con un robot como tal fue el Cybermaster de Lego. Es el primer ladrillo computerizado de Lego, antecesor del RCX de Mindstorms.
Y hoy he dado un gran salto hacia la Robótica, con el Bioloid comprehensive kit. Es un novísimo kit de robótica, muy modular (no tanto como Lego por supuesto) pero que posee los más avanzados servos jamás ensamblados en un robot para hobby.
Los 18 servos que incluye son rápidos, precisos y ligeros pero tienen un especial añadido, son sensibles a la temperatura y al torque. Esto último significa que en teoría (pronto en la práctica) tiene el sentido del tacto. Es decir, cuando un objeto o mano les empuja, los servos serán capaces de detectarlo.
Esta especial característica hará de esta, una gran aventura que comienza hoy y he llamado "Proyecto Bioloid". Podréis seguir paso a paso en este blog (es el mio personal):
Pronto continuaré divulgando todo sobre el Bioloid haciendo vídeos, más fotos, programas, trucos... absolutamente todo lo que consiga exprimir de este fantástico aparato.
Por último me gustaría anotar que este aparato lo he adquirido rápidamente y sin problemas en la tienda Ro-Botica, emplazada en Barcelona la cual exporta este novedoso producto a un buen precio. Mi Bioloid en cuestión es este modelo: Bioloid Comprehensive Kit.
[Advertencia: quiero aclarar que tengo acuerdos publicitarios con Ro-Botica desarrollados en Blogs Teoriza. Sin embargo esto NO afecta en NINGÚN sentido a la creación de los post. Dicho de otra manera: todo el contenido publicado en Blogs Teoriza ha sido desarrollado de forma natural, sin dinero por medio, ni pago por post, ni ningún otro chanchullo del estilo. Doy mi palabra.]
Ayer expliqué un poco la historia de la robotica en Lego. Hoy he continuado explorando las posibilidades del nuevo NXT y sin duda el punto fuerte son los nuevos motores servos.
Estos poseen el poder de girar en dos sentidos, como cualquier motor pero con la característica añadida de que saben en qué posición están. Estos nuevos servos son capaces de girar los grados que sean necesarios o incluso mantener una posición forzadamente.
Esto permite un sin fin de posibilidades. Los motores de Lego ya no son lo que eran.
Un ejemplo práctico del potencial de esta característica es este vídeo. Un sistema multiplexor con solo dos servos (solo hace falta un servo y el otro normal) es capaz de hacer 12 movimientos. Es decir, antiguamente si se quería hacer esto harían falta 12 motores! (conozco a alguno que los tiene, jeje).
Buscando encontré el sorprendente vídeo que explico a continuación.
Se trata de un robot de lego Mindstorms, concretamente el set nuevo NXT que nunca me gustó, salvo por los motores servo inteligentes y los conectores de cable j45, porque se alejaba del sistema RCX antiguo.
No quería enrollarme demasiado pero he entrado un poco en la historia de la robótica de Lego, para resaltar la evolución de este vídeo respecto a muchos otros de robots de Lego que también resuelven Rubik's:
Cybermaster (2000): el primer cacharro computerizado de Lego, el cual tuve la suerte de poseer y aún lo conservo. Fue pionero por ser el primer "brick" con microprocesador, el primero en necesitar y conectarse a un PC y el primer gadget inalámbrico de Lego (por radio con antenas duales). Permitía controlar dos motores fijos incrustados en el chasis más uno normal extra y a parte le añadieron tres sensores de tacto (pulsadores). Destacaría la sensibilidad y precisión del producto, todos los de Lego.
Mindstorms 1.0, 1.5 y 2.0: la revolución más importante de Lego de toda su historia EMHO. Renovaron el brick microprocesador en una única pieza más pequeña y más versátil llamada RCX. Esta permitía el libre uso de tres motores al no estar encerrados en la pieza, hasta tres sensores. A parte del sensor de tacto añadieron uno de temperatura, otro de luz y uno de movimiento. Además esta pieza era capaz de comunicarse con otros RCX lo que multiplica sus posibilidades. La tecnología de transmisión pasó a ser por infrarrojos (IR). Desarrollaron tres versiones de este producto con fuertes cambios de software pero apenas de hardware. El éxito definitivo fue que la comunidad de desarrolladores se volcó con este extraordinario producto creando interfaces y lenguajes de programación más potentes.
Mindstorms NXT (2006): la última versión, totalmente renovada. El brick procesador se llama NXT y es al menos 10 veces más potente que el antiguo RCX, además la tecnología de transmisión utilizada es bluetooth. Otra potentísima característica es que los motores tienen servos integrados por lo que conocen su posición y su movimiento. Esta característica es un salto evolutivo importantísimo.
Pues bien, el sistema del vídeo es el NXT #3. Las dos poderosas razones para resaltarlo son su simplicidad (pocas piezas, 3 motores, pocos engranajes) y la velocidad (apenas 1 minuto).
Sobreentiendo que han introducido la configuración inicial del cubo y después el robot ejecutó su resolución. Es realmente rápido, una joya sorprendentemente sencilla.
Donde comprar Lego mindstorms es un dilema, es frustrante ver que no hay lugares donde encontrar el set que buscas. Para ello he creado este post en el que listaré las posibles fuentes y tiendas donde se puede comprar Lego.
Donde comprar lego:
imagola - Una web bastante casera pero con buenos precios y amplia variedad de artículos de lego.
ebay - Imprescindible, mucha gente vende y compra lego. Podrás hacer que te lleguen al email o hacer búsquedas de articulos completos. Por mi experiencia puedo decir que tienen muchos y variados artículos.
electricbricks "No tuve problemas, en castellano y te responden educadamente los e-mails sobre dudas o pedidos."
ro-botica distribuidor autorizado de Lego Mindstorms y NXT, además de una completísima y económica tienda de robots.
Desde pequeño he estado familiarizado con las piezas de Lego. Todo empieza cuando te regalan una pequeña caja de Lego Duplo más conocidos como ladrillos y al ver que el regalo triunfaba pues se fue haciendo habitual en los cumpleaños. Con ellos montaba cochecillos, torres que habitualmente eran derrumbadas como hace cualquier niño pre-escolar.
El siguiente (el primero fué Basic, ya ni me acordaba) paso fue Lego System. Ladrillos más pequeños, sistemas electricos básicos, camiones y muñequitos. Con el tiempo empiezan a aburrir los abordajes pirata y entonces das el siguiente paso a Lego Technics: piezas agujereadas, barras, motores, cables, aprendes por la vía rapida cómo y cuando usar engranajes, las propiedades de un tornillo sinfin, ruedas, poleas, cadenas. Después el Codepilot (ref8479) con un sistema de programación que consistia en una plantilla y un lector de código de barras, luego el Cibermaster el primer robot de Lego, dirigido por radio y el primero en necesitar un PC... y para cuando te quieres dar cuenta el cuarto se ha convertido en algo similar a esto.
No se me ocurre nada con lo que haya aprendido más. Construir mis ideas con lego me ocupaba la mente al 100% (algo que solo conseguía la programación) y dando rienda suelta a la imaginación quedaba absorto en mis maravillas que por desgracia no pude plasmar en fotografías.
Todo esto antes de que llegase el PC, cuando en vez de programar me pasaba las horas en mi habitación buscando en los cajones la pieza exacta que necesitaba acabando practicamente tumbado encima de piezas y más piezas. De hecho aún tengo por aquí abandonados los sacos de Lego. Podría llegar a decir con total certeza si tengo o no tal pieza incluso de que colores encontraré con más facilidad y el numero aproximado de ellas. Por fortuna algunas cosas nunca se olvidan y le debo mucho a lego, como esa energia insaciable por superar retos o que jamás tendré dudas sobre robotica, como funciona un sistema neumático o saber qué movimientos puede hacer un robot con solo ver su foto.
Como todo esto ya queda lejos y hoy estoy algo nostalgico he hecho un recopilatorio de antiguos robots publicados en la comunidad Lego allá por el 1998 y 2002 la mayoria construidos por chavales con menos de 17 años y en sus ratos libres ;)
Escaner (25 DPI)
Con 2 motores, uno para cada eje cardinal este básico robot es capaz de pasar el sensor de luz que lleva incorporado por toda la superficie de un folio y llevar esos datos al ordenador en forma de imagen escaneada ('0' o '1' pues el sensor de luz no entiende de colores solo de luz o oscuridad)
Brillante metodo de superar obstaculos
Este sencillisimo robot, con dos motores (sin dirección) es capaz de superar obstaculos de 20cm de forma muy elocuente. Reto superado.
Tracción por patas
Seguramente inspirado despues de ver una peli de La guerra de las galaxias este robot es capaz de desplazarse dando pasos, equilibrando su carga con la parte superior móvil. Para ello usa 3 motores y 2 sensores de tacto (otro extra de luz para que pueda vigilar la casa). Construí uno similar pero me faltó el sistema Mindstorms, el mio era analógico con botones :)
Impresora de etiquetas
Simplemente alucinante, quien lo iba a decir que con lego se iba a poder hacer una impresora tan funcional, tan real. Escribe perforando un pequeño rollo de papel, con un motor lo va desenrollando, con otro mueve el punzón lateralmente (en 7 posiciones) y con un tercero efectua la perforación. Lo del teclado ya se me escapa, parece que el trenecillo de la izquierda va pasando su sensor de tacto por el teclado para ver las pulsaciones o algo asi. Una maravilla.
Escaner 3D
Otro escaner pero esta vez con 3 ejes cardinales es capaz de obtener mapas en 3D. Usa 3 motores para moverse por cada eje, todos ellos con un sensor de rotación que lleva los datos al ordenador y este los traduce con un programa de CAD. 3 motores, 2 sensores de rotacion y uno de tacto. Construido por un Argentino, más datos en su web
Robot de 12 motores
Una burrada de 12 motores y más de un metro y medio de altura, es de los más antiguos. Una autentica reliquia, poderío de un joven con muchas piezas ;)
Brazo robotico
Este brazo robot tiene nada menos que 10 motores, 2 micromotores, sensores de todo tipo, mano prensil con sistema neumático y dos procesadores RCX. No tiene nada que envidiar a los brazos robots comerciales. Muy técnico, divertido de programár sin duda.
Calculador Binario
Y por último una calculadora binaria. Es capaz de calcular sumas de dos números binarios dando un resultado del 0 al 1111 (0 al 15) usando un carrito con sensores de tacto para leer los numeros introducidos y mucha mecánica debajo para calcular y mostrar el resultado.
Y esto son solo unos pequeños ejemplos de robotica que he podido recuperar de construcciones antiguas, en los inicios de Lego Mindstorms y gente con mentalidad de hacker.
Escribiré más sobre lego y robotica porque me queda mucho por contar en el tintero. Podeis comentar que os parecen los robots o hacerme cualquier pregunta sobre Lego, estaré encantado de responder.