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domingo, 14 de abril de 2013

Conclusiones de Alcabot

Bueno, ya estamos en casa. En realidad llegamos el miércoles, pero nada más llegar nos pusimos manos a la obra para aplicar los conocimientos que nos traemos con nosotros. Allí pudimos conocer a mucha gente, por lo que ha sido un viaje interesante. Conocimos a Xavi Puigmal, subcampeon de la categoría de velocistas con el robot Smith Black y a Daniel Giménez campeón y subcampeón de las categorías de rastreadores. Abajo os dejo un vídeo con los cuartos de final de la prueba de velocistas. En el vídeo no da la impresión de que los robots vayan tan rápido porque el circuito es muy grande, pero os aseguro que cuando los ves en directo impresiona muchísimo.



Xavi consiguió ser subcampeón en velocistas. El campeón fue el robot Gadgetocoptero de la escuadra Inspector Gadget. Xavi y Dani nos explicaron la importancia de hacer que el robot velocista sea ligero. El límite parece estar en unos 100 gramos, ya que con este peso o inferior, es posible conseguir un robot que a velocidad constante se mantenga en las curvas. En caso de no estar en estos pesos, la velocidad limite del robot es muy inferior, ya que obliga a frenar antes de las curvas para que el robot no se salga del circuito y esto solo se puede conseguir de forma eficiente sacando las telemetrías del circuito y dándoselas al robot.

Otra ventaja de utilizar un robot ligero es que con motores de menos par, y por tanto menos reducción se puede controlar correctamente el robot, mientras que cuanto más pesado es el robot más fuerza se requiere y por tanto más potentes deben ser los motores. Además, por lo general los motores más potentes suelen pesar mas, por lo que tenemos un pez que se muerde la cola, motores más potentes implican más peso y por tanto se requieren motores más potentes para mover el robot. La escuderías Smith e Inspector Gadget utilizan motores pololu HP de 10:1 y de 5:1 para sus robots velocistas, esto les permite conseguir unas velocidades máximas muy altas. Este tipo de motores tienen una velocidad punta del orden de 1000 rpm y un par relativamente alto para su tamaño y peso, pero por otro lado tienen el problema de tener bastante inercia lo que hace que una vez acelerado sea difícil reducir la velocidad. Por este motivo, para poder frenar a tiempo el robot con este tipo de motores es imprescindible que el robot poco, o bien, poder predecir la curva con unos 20cm de antelación. Otro factor importante es tener poco peso en el morro del coche, de hecho, lo ideal es que el centro de gravedad esté entre los dos motores ya que así, con menos aporte de par de los motores es más fácil hacer girar el robot, de lo contrario se requiere más par para girar el robot y esto en motores de baja reducción se consigue cambiando dramáticamente la velocidad de los motores lo que hace que se pierda capacidad de control. Respecto al controlador que utiliza esta escudería, principalmente es un Baby orangutan, que es un controlador que incorpora un chip Atmega328P como el de arduino y un driver TB6612FNG, esto demuestra que para ganar no es necesario usar un controlador de 32 bits, aunque nunca viene mal tener mayor potencia de computo.

Con todo lo que hemos aprendido ya hemos diseñado un nuevo robot prototipo para evaluar el tema de los pesos, aquí os dejo una foto y mas adelante os guiaré para poder construir uno similar a aquellos que esteis interesados.



En la prueba de rastreadores Daniel Giménez consiguió ser campeón y subcampeón de la prueba. Él nos estuvo enseñando como conseguir un algoritmo para sacar la telemetría del circuito online, con tu robot, es decir, poner a tu robot a rodar en el circuito a baja velocidad y que te envíe los datos del circuito por bluetooth. También nos dio una importante lección respecto a los robots rastreadores, y consiste en que la placa de sensores debe estar en forma de U invertida, es decir formando un arco. Esto, tiene su principal fundamento en que el robot para centrarse en el camino utiliza un algoritmo PID. Si los sensores están en forma de linea, cuando el robot llega a una intersección con forma de angulo recto, cuando se salen los primeros sensores no se tiene información del circuito, mientras que si tienen forma de U, cuando el morro sale de la linea otra parte de los sensores siguen viendo una linea y aplicando un PID se puede volver a centrar en el camino.

Por último el campeón indiscutible de la prueba de sumo fue Xavi nuevamente, consiguió el primer, segundo y tercer premio de esta prueba y de la prueba de mini sumo. Pese a que nuestro robot tenía una inteligencia bastante buena, sus robots conseguían movernos con relativa facilidad, parecíamos un trocito de corcho. Xavi nos explicó como construyó sus robots y nos dio las claves principales para que tu robot pueda ser competitivo. Para empezar, todos los materiales utilizados son de pololu  y como controlador utiliza Picaxe. Los motores utilizados en los mini sumo son los motores de pololu HP 50:1 o el pololu HP 30:1. Sin embargo, llevar el peso al limite es imprescindible para que el robot tenga un buen agarre. Además, otro de los puntos más importantes son las ruedas utilizadas. Por lo que hablamos con Xavi y con otros constructores, las siliconas son de los materiales más recomendables. La silicona más empleada ultimamente es la llamada Mold Max cuya dureza 10A hace que la superficie de contacto del robot con el suelo sea enorme. A continuación os dejo el vídeo resumen de la clasificación de Fatbot-mini para que veáis lo robots en pleno funcionamiento.

En el primer combate podéis ver nuestro robot contra el robot Toxic de la escuadra Smith. En este caso, pagamos en el primer combate la novatada de poner el robot demasiado cerca del borde... cosas que pasan :) de todas formas en el segundo podéis ver como el robot de Xavi nos saca del Dojo como si no pesásemos nada.  Para que os podáis hacer una idea, nuestro robot pesa unos 350 gramos y el robot de Xavi pesa casi 500 gramos. En el siguiente combate podéis ver un combate que conseguimos ganar, gracias a encontrar al otro robot por detrás antes que el a nosotros. En la segunda manga nos terminamos enfrentando cara a cara y no pudimos hacer nada. La conclusión que extraemos es que tenemos que aumentar el peso de nuestro robot y mejorar el material de contacto con el suelo, la idea que nos dieron unos compañeros con los que hablamos allí, es recubrir las orugas con neopreno, más adelante os contaremos el resultado.






lunes, 8 de abril de 2013

Estamos en Alcabot 2013

Si seguís nuestro blog, os habréis dado cuenta de que hace unos días que no publicamos. Si pensáis que ha sido porque estábamos de vacaciones, estabais equivocados. Mañana Lunes 8 de Agosto y pasado Martes 9 de Agosto de 2013, se celebran las competiciones de robótica de la semana de la robótica en La Universidad Alcalá de Henares. Durante las últimas semanas hemos estado preparando un equipo de robots para dicha competición. Hemos desarrollado cuatro robots en tan sólo unos días por lo que no esperamos conseguir grandes cosas, pero la idea es participar, aprender, disfrutar de la experiencia y tener un punto de partida para ir mejorando de cara al año que viene.

Si queréis seguir las pruebas mañana y pasado aquí os dejo un enlace a los horarios de las pruebas y aquí os dejo otro enlace a la publicación en streaming de las mismas.

A continuación os presento el equipo de robots que hemos preparado. En la izquierda del todo, tenemos el robot javotron desarrollado por Jaiver Perez que realizará la prueba de rastreadores el Lunes. El siguiente robot, un poco más atrás, es el robot FatBot-mini, este robot se presentará a la prueba de mini sumo que se celebrará el Martes. Y a Continuación podemos ver los robots G1-v1 y G1-v2, que se presentarán a la prueba de velocistas del Martes.


La prueba de rastreadores básicamente consiste en resolver un laberinto formado por lineas negras en el suelo. Antes de las intersecciones se encontrarán lineas a un lado o a otro, que indica que camino debe tomarse en la próxima intersección. Si por ejemplo la marca se encuentra al lado izquierdo de la linea central, entonces en la próxima intersección se deberá tomar el camino izquierdo, mientras que si se encuentra al derecho habrá de tomarse el camino derecho. En algunas competiciones incluso, se tiene en cuenta la posibilidad de encontrar dos marcas, en cuyo caso habría que elegir el camino central, en una intersección con tres caminos posibles. Podéis ver la normativa para la prueba de rastreadores aquí.

Para esta prueba se utilizará el robot Javotron, que utiliza el siguiente hardware:



La reglas de la prueba de mini sumo, es bastante sencilla. Consiste en sacar de la pista al rival, antes de que sea el quien eche a tu robot. Para esta prueba hemos basado nuestro robot en un kit de mini sumo, el cual hay que decir que ha dado unos resultados excelentes, incluso utilizando baterías AA convencionales, sin necesidad de utilizar baterías Lipo.

A continuación podéis verlo en pleno funcionamiento:




Por último, una de las pruebas de mayor dificultad es la prueba de velocistas. Esta es la prueba en la que los diferentes equipos demuestran su capacidad técnica al máximo nivel. En esta prueba, existen dos calles marcadas con una linea de color negro. Un robot se pone en una de las lineas y el otro robot se pone en otra, pero con una distancia entre ellos de aproximadamente la mitad del circuido. De este modo cada robot comienza el circuito desde un punto y han de conseguir pillar uno al otro. El primero robot que consiga alcanzar al contrincante gana la carrera. Podéis ver aquí las reglas de la prueba de velocistas.

Nuestra intención es competir en esta prueba con la plataforma G1. Esta plataforma es el nuevo desarrollo que tenemos en marcha, se encuentra en fase beta y queremos medirlo para evaluar su rendimiento y posibles mejoras de cara a realizar la versión final. Esta plataforma, es un robot especialmente pensado para competir en pruebas de velocistas o rasteradores, está pensado para ser utilizado con placas de desarrollo Arduino. Para ello tiene un zócalo donde podemos insertar una placa Arduino y programarlo como si se tratase de un Shield. En nuestro caso estamos trabajando con un Arduino DUE y el resultado esta siendo muy satisfactorio.


El hardware empleado en este robot es:

Aquí podéis verlo en funcionamiento:




Este Robot es otra versión del G1, con la que pretendíamos competir con motores diferentes y diferentes algoritmos para poder evaluar una frente a otra, pero finalmente no es seguro que termine compitiendo en esta ocasión. Esta opción tiene una velocidad punta mayor, y encoders en las ruedas. Esto permite con tiempo realizar un algoritmo mucho mejor que el desarrollado en el caso anterior, pudiendo controlar la velocidad real de las ruedas mientras que en el caso anterior la velocidad de las ruedas se presupone a partir de la frecuencia de la señal PWM generada.


Por último os dejo otra foto de la escudería al completo, esperemos que haya suerte y os mantendremos informados.




jueves, 7 de febrero de 2013

III Concurso de Robótica en la Universidad de Alicante

Para aquellos a quienes interese la robótica, os informo que el día 20 de Febrero, tendrá lugar la 3ª edición del concurso de robótica de la universidad de Alicante, englobado en el mes cultural de la Escuela Politécnica Superior. Cómo los años anteriores, consistirá fundamentalmente en dos pruebas; una primera prueba de robots rastreadores, y una segunda prueba de una especialidad ideada en la universidad denominada Balloon Fight.

Prueba Rastreadores: Esta prueba, consiste en conseguir resolver un laberinto antes que el rival. En esta prueba, existe una serie de caminos trazados en cinta aislante negra sobre fondo blanco. Aproximadamente 5 cm antes de las intersecciones  se encuentran unas lineas a los lados del camino que indican el camino que se ha de tomar en el siguiente cruce. Una sola linea al lado derecho o al izquierdo indica que se ha de tomar el camino derecho o izquierdo respectivamente. Si, por el contrario se encuentran dos lineas (una a cada lado) habrá que tomar el camino central en la próxima intersección.

A continuación os dejo un vídeo del concurso del primer año:



Prueba Blloon fight: La segunda prueba, consiste en una pelea de sumo, en la que los competidores llevan atado a su espalda un globo, teniendo que intentar explotar los globos de sus oponentes o bien tirarlos del ring. Cada uno de estos logros tiene asociada una puntuación, por lo que cuantas más veces consiga un robot tirar a sus contrincantes del ring o bien explotar un globo a su adversario, mejor calificación obtendrá en la prueba. Además los robots, llevaran un LED emisor de alta luminosidad, para facilitar su localización al resto de robots mediante sensores de bajo coste como LDRs (Resistencias dependientes de la luz).

Finalmente se ponderan ambas pruebas obteniendo así la clasificación definitiva. Espero que os animéis a participar, ya que es muy divertido y a quien no le de tiempo a preparar un robot pues que venga y así coja ideas para poder participar el año que viene. Por supuesto si alguien está interesado, puede contactar con nosotros y le asesoraremos y ayudaremos en todo lo que podamos para que llegue a tiempo para presentar un robot este año. 

Aquí os dejo un enlace con las normas de la competición de este año y a continuación un vídeo promocional con tomas de la competición del año pasado: