Estructura de programación secuencial
ETAPA 2
ÍNDICE
B. Articulaciones
2.1 Funcionamiento de un robot
A. Funcionamiento básico
C. Eslabón
D. Grados de libertad
2.2 Estructura secuencial
2.3 Movimiento
A. Cinemática
FUNCIONAMIENTO DE UN ROBOT
Un robot está compuesto principalmente por:
- Sensores: le permiten darse cuenta de su entorno y envían información al controlador.
- Controlador: procesa la información que recibe y transforma en acciones.
- Actuadores: mecanismos que le permiten comunicarse e inferir en su entorno. Pueden ser neumáticos, hidráulicos o eléctricos.
A. Funcionamiento básico
Ambiente (programa)
Se basa en el principio mismo de cualquier computadora. Tiene:
- Dispositivos de entrada: se generan a través de los sensores.
- Dispositivos de entrenamiento: en las computadoras es el CPU, en los robots se les llama controladores.
- Dispositivos de salida: pueden ser diferentes actuadores como motores, servomotores, luces led, bocinas, etc.
A) Estructuras de operación Permiten realizar ciertos procesos especificos y su finalidad es dar solución a uno o varios problemas. Está orientado a mejorar la claridad, la calidad y el tiempo de desarrrollo de los programas. B) Programación estructurada Se basa en tres estructuras básicas: secuencial, condicional y cíclica. En esta programación se utilizan los algoritmos, los diagramas de flujo y las pruebas de escritorio antes de la creación de programas. C) Estructuras de programación Se clasifican de la siguiente manera: · Programación secuencial: es indicarle al robot paso a paso, de principio a fin, las acciones que va a ejecutar. ·Programación condicional: cuando el robot, a través de sus sensores, evalúa una condición que puede ser contestada como falsa o verdadera. ·Programación cíclica: cuando una parte del programa se repite las veces que se indique en el mismo programa.
2.2 ESTRUCTURA SECUENCIAL
Esta estructura es cuando las instrucciones o comandos se van ejecutando, una después de la otra conforme están escritas en el programa.
2. 3 MOVIMIENTO
A) CinemáticaEstudia el movimiento de los mecanismos en el espacio y la magnitud utilizada en el desplazamiento. En los robots, el estudio cinemático nos permite conocer la ubicación exacta en la que se encuentra el actuador del robot que realizará la manipulación de objetos. B) Articulaciones Estructuras mecánicas que permiten el movimiento de distintas partes del robot. ·Rotacional: permite un movimiento angular, usualmente producido por motores. Su movimiento se mide en grados o radianes. ·Lineal: permite un desplazamiento en una sola dirección. Su desplazamiento se mide en unidades de distancia. C) Eslabón Estructuras rígidas que le dan amplitud a los movimientos de las articulaciones. D) Grados de libertad También llamados DOF (Degree of Freedom) de un robot, es el número de movimientos independientes que puede tener, y en la mayoría de las ocasiones es igual al número de articulaciones que posea el robot.
2.4 Comandos de Programación
A. Motores DC
a. Motor de corriente directa
Es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio gracias a la acción de un campo magnético. Son de fácil control de velocidad, por tal motivo se utilizan en donde se requiere un control de velocidad constante.
Parámetros
Voltaje de operación
Corriente de operación
Es la cantidad de corriente que el motor requiere. Entre más sea la carga que tenga el motor, más será la corriente que necesite.
Se refiere al voltaje con el cual debe trabajar el motor; en robots educativos utilizan generalmente entre 1.5 y 12V
Velocidad
Se refiere a la velocidad con la que gira el eje del motor; está dada revoluciones por minuto (rpm). En nuestro caso, utilizaremos motores con velocidades de 100rpm y 600rpm.
Parámetros
Parámetros
Torque
Torque
Control de velocidad
Control de velocidad
Es controlada a través de una señal PMW (Pulse Width Modulation) compuesta por una serie de pulsos. En Rogic, podemos elegir una velocidad en una escala de 0 a 15, los cuales son márgenes de señales PWM que maneja el programa para controlar la velocidad de un motor, donde 0 indica que el voltaje enviado al motor es de 0V y 15 es el voltaje máximo que puede enviar el controlador al motor, que es entre 5V y 7V, tomando en cuenta que la velocidad de un motor depende del voltaje que recibe
Es controlada a través de una señal PMW (Pulse Width Modulation) compuesta por una serie de pulsos. En Rogic, podemos elegir una velocidad en una escala de 0 a 15, los cuales son márgenes de señales PWM que maneja el programa para controlar la velocidad de un motor, donde 0 indica que el voltaje enviado al motor es de 0V y 15 es el voltaje máximo que puede enviar el controlador al motor, que es entre 5V y 7V, tomando en cuenta que la velocidad de un motor depende del voltaje que recibe
Fuerza que el motor ejerce sobre la carga. Entre más grande sea el toque, más pesada podrá ser la carga
Fuerza que el motor ejerce sobre la carga. Entre más grande sea el toque, más pesada podrá ser la carga
b. Usos comunes
Microondas
Elevador de vidrios para carros
Impresoras
C. Bloque de comando DC Motor
Con este comando podemos controlar la velocidad y dirección de un motor DC. Lo primero que debemos verificar físicamente en el robot es que este conectado al motor en el puerto de salida para saber cual es el que estamos programando.
Para programar los motores abrimos el software de Rogic, damos clic en el botón Chips y en el botón comando DC Motor para colocarlo en el área de programación. Los botones de comando deben estar conectados entre si para que puedan funcionar; podemos comprobar esta conexión cuando aparece entre ellos una barra gris y verde.
DC Motor
Start
Conexión entre bloques
DC Motor
Al dar clic en el botón superior derecho del botón de comando DC Motor, aparecerá el siguiente cuadro de dialogo, en donde indicaremos la dirección y velocidad de cada uno de los motores. Se pueden programar hasta 4 motores.
Programemos Motor1 y Motor 2 con dirección hacia adelante y con velocidad de 10 unidades.
01
Si dejamos nuestra programación solo son esta indicación, ¿qué sucede?El comando DC Motor, así como todos los demás comandos en Rogic, funcionan por una milésima de segundo, lo que lo hace imperceptible. Por lo tanto, si queremos ver que el robot realmente avance hacia adelante como una velocidad de 10 unidades, debemos utilizar un comando que le diga al robot durante cuanto tiempo debe realizar esa acción.
B. Servomotor
a. Servomotor o servo
Es un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ser controlado y mantenerse estable en cualquier posición dentro de su rango de operación, generalmente 180°. Las partes de un servomotor son: motor continua, sistema de engranajes reductores, circuito de control y terminales.
Los servos disponen de tres cables terminales que son:
Terminal positivo
Terminal negativo
Cable de alimentacion positivo, recibe la alimentacion del motor (4 a 8 voltios)
Cable de alimentación negativo, referencia tierra del motor (0 voltios)
Entrada de señal
Cable de control que indica la posición deseada de circuito.
b. Usos comunes
Los servos suelen utilizarse en robotica, automatizacion y modelismo debido a su gran presicion en el posicionamiento.
C. Bloque de comando Servo
Es importante observar en que puerto de salida del controlador esta conectado el servo que vamos a programar, así como verificar la posición actual en la que se encuentra el servo que estamos programando. La recomendación es que el Servo 1 este conectado en la salida OUT 1, el Servo 2 en OUT 2 y en caso de tener algunas otras salidas como Motor DC, LED o Bocina, acomodarlos en los siguientes pines de salida. Si no se quieren cambiar las conexiones del robot, entonces solo hay que verificar en que salida esta el servo a programar. Una vez hecho esto, programas el robot según los grados que deseas que se mueva. En la esquina superior derecha de este cuadro de dialogo aparecen unos recuadros en color rojo; ahí se verifica la conexión entre los puertos de salida del CPU del robot estén conectados con la computadora en donde estamos haciendo la programación.
C. Delay
a. Comando Delay
Es una de las funciones mas usadas en programación, que hace al procesador esperar un tiempo definido antes de ejecutar la siguiente instrucción; tiene un parámetro de entrada en milisegundos que va desde 0.1 hasta 25 segundos. Es un retraso en el tiempo, en donde toda acción que este encendida o apagada durante el funcionamiento del programa, quedara en ese estado durante el tiempo asignado.
b. Usos comunes
La función Delay podemos encontrarla en canciones, videojuegos, medios de transporte, etc.
Retraso en la apertura de puertas en el metro
Retraso en abrir la puerta de microondas
¡GRACIAS!
Estructura de Programación Secuencial
karen montoya
Created on January 5, 2022
Etapa 2 Introducción a la Robótica
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Estructura de programación secuencial
ETAPA 2
ÍNDICE
B. Articulaciones
2.1 Funcionamiento de un robot
A. Funcionamiento básico
C. Eslabón
D. Grados de libertad
2.2 Estructura secuencial
2.3 Movimiento
A. Cinemática
FUNCIONAMIENTO DE UN ROBOT
Un robot está compuesto principalmente por:
A. Funcionamiento básico
Ambiente (programa)
Se basa en el principio mismo de cualquier computadora. Tiene:
A) Estructuras de operación Permiten realizar ciertos procesos especificos y su finalidad es dar solución a uno o varios problemas. Está orientado a mejorar la claridad, la calidad y el tiempo de desarrrollo de los programas. B) Programación estructurada Se basa en tres estructuras básicas: secuencial, condicional y cíclica. En esta programación se utilizan los algoritmos, los diagramas de flujo y las pruebas de escritorio antes de la creación de programas. C) Estructuras de programación Se clasifican de la siguiente manera: · Programación secuencial: es indicarle al robot paso a paso, de principio a fin, las acciones que va a ejecutar. ·Programación condicional: cuando el robot, a través de sus sensores, evalúa una condición que puede ser contestada como falsa o verdadera. ·Programación cíclica: cuando una parte del programa se repite las veces que se indique en el mismo programa.
2.2 ESTRUCTURA SECUENCIAL
Esta estructura es cuando las instrucciones o comandos se van ejecutando, una después de la otra conforme están escritas en el programa.
2. 3 MOVIMIENTO
A) CinemáticaEstudia el movimiento de los mecanismos en el espacio y la magnitud utilizada en el desplazamiento. En los robots, el estudio cinemático nos permite conocer la ubicación exacta en la que se encuentra el actuador del robot que realizará la manipulación de objetos. B) Articulaciones Estructuras mecánicas que permiten el movimiento de distintas partes del robot. ·Rotacional: permite un movimiento angular, usualmente producido por motores. Su movimiento se mide en grados o radianes. ·Lineal: permite un desplazamiento en una sola dirección. Su desplazamiento se mide en unidades de distancia. C) Eslabón Estructuras rígidas que le dan amplitud a los movimientos de las articulaciones. D) Grados de libertad También llamados DOF (Degree of Freedom) de un robot, es el número de movimientos independientes que puede tener, y en la mayoría de las ocasiones es igual al número de articulaciones que posea el robot.
2.4 Comandos de Programación
A. Motores DC
a. Motor de corriente directa
Es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio gracias a la acción de un campo magnético. Son de fácil control de velocidad, por tal motivo se utilizan en donde se requiere un control de velocidad constante.
Parámetros
Voltaje de operación
Corriente de operación
Es la cantidad de corriente que el motor requiere. Entre más sea la carga que tenga el motor, más será la corriente que necesite.
Se refiere al voltaje con el cual debe trabajar el motor; en robots educativos utilizan generalmente entre 1.5 y 12V
Velocidad
Se refiere a la velocidad con la que gira el eje del motor; está dada revoluciones por minuto (rpm). En nuestro caso, utilizaremos motores con velocidades de 100rpm y 600rpm.
Parámetros
Parámetros
Torque
Torque
Control de velocidad
Control de velocidad
Es controlada a través de una señal PMW (Pulse Width Modulation) compuesta por una serie de pulsos. En Rogic, podemos elegir una velocidad en una escala de 0 a 15, los cuales son márgenes de señales PWM que maneja el programa para controlar la velocidad de un motor, donde 0 indica que el voltaje enviado al motor es de 0V y 15 es el voltaje máximo que puede enviar el controlador al motor, que es entre 5V y 7V, tomando en cuenta que la velocidad de un motor depende del voltaje que recibe
Es controlada a través de una señal PMW (Pulse Width Modulation) compuesta por una serie de pulsos. En Rogic, podemos elegir una velocidad en una escala de 0 a 15, los cuales son márgenes de señales PWM que maneja el programa para controlar la velocidad de un motor, donde 0 indica que el voltaje enviado al motor es de 0V y 15 es el voltaje máximo que puede enviar el controlador al motor, que es entre 5V y 7V, tomando en cuenta que la velocidad de un motor depende del voltaje que recibe
Fuerza que el motor ejerce sobre la carga. Entre más grande sea el toque, más pesada podrá ser la carga
Fuerza que el motor ejerce sobre la carga. Entre más grande sea el toque, más pesada podrá ser la carga
b. Usos comunes
Microondas
Elevador de vidrios para carros
Impresoras
C. Bloque de comando DC Motor
Con este comando podemos controlar la velocidad y dirección de un motor DC. Lo primero que debemos verificar físicamente en el robot es que este conectado al motor en el puerto de salida para saber cual es el que estamos programando.
Para programar los motores abrimos el software de Rogic, damos clic en el botón Chips y en el botón comando DC Motor para colocarlo en el área de programación. Los botones de comando deben estar conectados entre si para que puedan funcionar; podemos comprobar esta conexión cuando aparece entre ellos una barra gris y verde.
DC Motor
Start
Conexión entre bloques
DC Motor
Al dar clic en el botón superior derecho del botón de comando DC Motor, aparecerá el siguiente cuadro de dialogo, en donde indicaremos la dirección y velocidad de cada uno de los motores. Se pueden programar hasta 4 motores.
Programemos Motor1 y Motor 2 con dirección hacia adelante y con velocidad de 10 unidades.
01
Si dejamos nuestra programación solo son esta indicación, ¿qué sucede?El comando DC Motor, así como todos los demás comandos en Rogic, funcionan por una milésima de segundo, lo que lo hace imperceptible. Por lo tanto, si queremos ver que el robot realmente avance hacia adelante como una velocidad de 10 unidades, debemos utilizar un comando que le diga al robot durante cuanto tiempo debe realizar esa acción.
B. Servomotor
a. Servomotor o servo
Es un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ser controlado y mantenerse estable en cualquier posición dentro de su rango de operación, generalmente 180°. Las partes de un servomotor son: motor continua, sistema de engranajes reductores, circuito de control y terminales.
Los servos disponen de tres cables terminales que son:
Terminal positivo
Terminal negativo
Cable de alimentacion positivo, recibe la alimentacion del motor (4 a 8 voltios)
Cable de alimentación negativo, referencia tierra del motor (0 voltios)
Entrada de señal
Cable de control que indica la posición deseada de circuito.
b. Usos comunes
Los servos suelen utilizarse en robotica, automatizacion y modelismo debido a su gran presicion en el posicionamiento.
C. Bloque de comando Servo
Es importante observar en que puerto de salida del controlador esta conectado el servo que vamos a programar, así como verificar la posición actual en la que se encuentra el servo que estamos programando. La recomendación es que el Servo 1 este conectado en la salida OUT 1, el Servo 2 en OUT 2 y en caso de tener algunas otras salidas como Motor DC, LED o Bocina, acomodarlos en los siguientes pines de salida. Si no se quieren cambiar las conexiones del robot, entonces solo hay que verificar en que salida esta el servo a programar. Una vez hecho esto, programas el robot según los grados que deseas que se mueva. En la esquina superior derecha de este cuadro de dialogo aparecen unos recuadros en color rojo; ahí se verifica la conexión entre los puertos de salida del CPU del robot estén conectados con la computadora en donde estamos haciendo la programación.
C. Delay
a. Comando Delay
Es una de las funciones mas usadas en programación, que hace al procesador esperar un tiempo definido antes de ejecutar la siguiente instrucción; tiene un parámetro de entrada en milisegundos que va desde 0.1 hasta 25 segundos. Es un retraso en el tiempo, en donde toda acción que este encendida o apagada durante el funcionamiento del programa, quedara en ese estado durante el tiempo asignado.
b. Usos comunes
La función Delay podemos encontrarla en canciones, videojuegos, medios de transporte, etc.
Retraso en la apertura de puertas en el metro
Retraso en abrir la puerta de microondas
¡GRACIAS!