{"id":39336,"date":"2019-10-31T22:30:33","date_gmt":"2019-10-31T19:30:33","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/opyt-sozdaniya-pervogo-robota-na-arduino-robot-ohotnik\/"},"modified":"2019-10-31T22:30:33","modified_gmt":"2019-10-31T19:30:33","slug":"opyt-sozdaniya-pervogo-robota-na-arduino-robot-ohotnik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/news\/opyt-sozdaniya-pervogo-robota-na-arduino-robot-ohotnik","title":{"rendered":"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot 'cazador')","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Hola.<\/p>\n<p>En este art\u00edculo, quiero describir el proceso de construcci\u00f3n de mi primer robot con Arduino. El material ser\u00e1 \u00fatil para otros principiantes como yo, que deseen fabricar alg\u00fan tipo de 'carro aut\u00f3nomo'. El art\u00edculo es una descripci\u00f3n de las etapas de trabajo con mis adiciones sobre varios matices. El enlace al c\u00f3digo final (probablemente no el m\u00e1s ideal) se encuentra al final del art\u00edculo.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot &#039;cazador&#039;)\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/a0ebb10f0a1f4b710110f91edb13e2c3.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nSiempre que ha sido posible, he involucrado a mi hijo (de 8 a\u00f1os). Lo que logr\u00f3 hacer con \u00e9l y lo que no \u2014 he dedicado parte del art\u00edculo a esto, quiz\u00e1s a alguien le resulte \u00fatil.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2>Descripci\u00f3n general del robot<\/h2>\n<p>\nPrimero, algunas palabras sobre el propio robot (<b>idea<\/b>). No quer\u00eda construir algo t\u00edpico al principio. Al mismo tiempo, el conjunto de componentes era bastante est\u00e1ndar: chasis, motores, sensor ultras\u00f3nico, sensor de l\u00ednea, LEDs, zumbador. Inicialmente, se ide\u00f3 un robot que custodia su territorio. Se dirige hacia el infractor que cruza la l\u00ednea del c\u00edrculo y luego regresa al centro. Sin embargo, en esta variante era necesaria una l\u00ednea trazada, adem\u00e1s de una matem\u00e1tica adicional para mantenerse constantemente dentro del c\u00edrculo.<\/p>\n<p>Por lo tanto, despu\u00e9s de algunas reflexiones, cambi\u00e9 un poco la idea y decid\u00ed hacer un robot 'cazador'. Al inicio, gira sobre su eje, eligiendo un objetivo cercano (una persona). Si se detecta una 'v\u00edctima', el 'cazador' enciende la luz intermitente y la sirena, y comienza a ir hacia ella. Cuando la persona se aleja, el robot elige un nuevo objetivo y lo persigue, y as\u00ed sucesivamente. A este robot no le necesita un c\u00edrculo limitado, y puede funcionar en un \u00e1rea abierta.<\/p>\n<p>Como pueden ver, esto se asemeja mucho a un juego de \"atrapados\". Aunque al final el robot no result\u00f3 ser lo suficientemente \u00e1gil, interact\u00faa de manera honesta con las personas a su alrededor. A los ni\u00f1os les encanta esto (a veces, de hecho, parece que est\u00e1n a punto de aplastarlo, lo cual hace que el coraz\u00f3n se acelere...). Creo que es una buena soluci\u00f3n para popularizar la construcci\u00f3n t\u00e9cnica.<\/p>\n<h2>Estructura del robot<\/h2>\n<p>\nEntonces, ya que hemos decidido la idea, pasemos a la <b>disposici\u00f3n<\/b>. La lista de elementos se forma a partir de lo que debe ser capaz de hacer el robot. Aqu\u00ed todo es bastante obvio, as\u00ed que veamos la numeraci\u00f3n de inmediato:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot &#039;cazador&#039;)\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/d9a9eda197cb04e81e2c5b8d3cd48fa9.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nLos \"cerebros\" del robot son una placa Arduino Uno (1); que ven\u00eda en un kit pedido desde China. Para nuestros prop\u00f3sitos es m\u00e1s que suficiente (nos enfocamos en el n\u00famero de pines utilizados). De este mismo kit, tomamos un chasis listo (2), en el cual se fijan dos ruedas motrices (3) y una trasera (giratoria libre) (4). Tambi\u00e9n en el kit hab\u00eda un compartimento de bater\u00eda listo (5). En la parte delantera del robot se encuentra un sensor ultras\u00f3nico (HC-SR04) (6), en la parte trasera, un controlador de motores (L298N) (7), en el centro, un LED parpadeante (8), y un poco apartado, un zumbador (9).<\/p>\n<p>En la etapa de ensamblaje, observamos:<\/p>\n<p> \u2014 que todo quepa<br \/>\n \u2014 que est\u00e9 equilibrado<br \/>\n \u2014 que est\u00e9 colocado de manera racional<\/p>\n<p>En parte, ya lo han hecho por nosotros nuestros colegas chinos. As\u00ed, el pesado compartimento de bater\u00eda est\u00e1 en el centro y aproximadamente debajo est\u00e1n las ruedas motrices. Todas las dem\u00e1s placas son ligeras, por lo que se pueden colocar en la periferia.<\/p>\n<p>Detalles:<\/p>\n<ol>\n<li>El chasis del kit tiene muchos agujeros de f\u00e1brica, pero no pude comprender cu\u00e1l es su l\u00f3gica. Los motores y la bater\u00eda se fijaron sin problemas, luego comenz\u00f3 la \"ajuste\" con la perforaci\u00f3n de nuevos agujeros para fijar cada placa.<\/li>\n<li>Las varillas de lat\u00f3n y otros sujetadores de los almacenes realmente nos ayudaron (a veces tuve que ingeni\u00e1rmelas).<\/li>\n<li>Hice pasar cada cable de la placa a trav\u00e9s de abrazaderas (nuevamente, las encontr\u00e9 en los almacenes). Es muy conveniente, todos los cables est\u00e1n ordenadamente colocados y no cuelgan.<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<h2>Componentes individuales<\/h2>\n<p>\nAhora voy a hablar sobre <b>los componentes<\/b> y contar personalmente sobre cada uno.<\/p>\n<p><b>Compartimento de Bater\u00eda<\/b><\/p>\n<p>Es obvio que el robot necesita una buena fuente de energ\u00eda. Las opciones pueden ser varias, eleg\u00ed la opci\u00f3n con 4 bater\u00edas AA. En total proporcionan aproximadamente 5 V, y este voltaje se puede suministrar directamente al pin 5V de la placa Arduino (sin pasar por el regulador).<\/p>\n<p>Por supuesto, ten\u00eda ciertas reservas, pero esta soluci\u00f3n es completamente funcional.<\/p>\n<p>Como la alimentaci\u00f3n se necesita en todas partes, para mayor comodidad, hice dos conectores en el centro del robot: uno \"distribuye\" tierra (a la derecha) y el otro \u2014 5 V (a la izquierda).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot &#039;cazador&#039;)\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/9b6e9842a8e6c73400119f63dc66ece9.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b>Motores y controlador<\/b><\/p>\n<p>Primero, hablemos sobre el montaje de los motores. La fijaci\u00f3n es de f\u00e1brica, pero se realiz\u00f3 con tolerancias amplias. En otras palabras, los motores pueden 'moverse' unos mil\u00edmetros a la izquierda y a la derecha. Para nuestra tarea, esto no es cr\u00edtico, aunque en algunos casos podr\u00eda influir (el robot comenzar\u00e1 a desviarse). Por precauci\u00f3n, coloqu\u00e9 los motores estrictamente paralelos y los fij\u00e9 con pegamento.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot &#039;cazador&#039;)\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/5fe08f0746ece439a987ec6c85f7a24b.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPara controlar los motores, como mencion\u00e9 antes, se utiliza el controlador L298N. Seg\u00fan la documentaci\u00f3n, tiene tres pines para cada motor: uno para cambiar la velocidad y un par de pines para la direcci\u00f3n de rotaci\u00f3n. Hay un punto importante aqu\u00ed. Resulta que si la tensi\u00f3n de alimentaci\u00f3n es de 5 V, la regulaci\u00f3n de velocidad simplemente no funciona. Es decir, o no gira en absoluto, o gira al m\u00e1ximo. Esta peculiaridad me cost\u00f3 un par de noches. Al final, encontr\u00e9 una menci\u00f3n en uno de los foros.<\/p>\n<p>En general, necesitaba una baja velocidad de rotaci\u00f3n al girar el robot, de modo que tuviera tiempo suficiente para escanear el espacio. Pero, como nada sali\u00f3 con esa idea, tuve que hacerlo de otra manera: un peque\u00f1o giro, detenerse, girar, detenerse, etc. Nuevamente, no es tan elegante, pero es funcional.<\/p>\n<p>Tambi\u00e9n a\u00f1adir\u00e9 aqu\u00ed que despu\u00e9s de cada persecuci\u00f3n, el robot elige una direcci\u00f3n aleatoria para el nuevo giro (en sentido horario o antihorario).<\/p>\n<p><b>Sensor ultrasonido<\/b><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot &#039;cazador&#039;)\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/d723408fb51c754dd63ba1f3ad2318ac.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nOtro componente en el que tuve que buscar una soluci\u00f3n de compromiso. El sensor ultrasonido proporciona cifras inestables en obst\u00e1culos reales. En realidad, eso era de esperar. Funciona perfectamente en competiciones, donde hay superficies suaves, planas y perpendiculares, pero si frente a \u00e9l 'destellan' las piernas de alguien, es necesario implementar un procesamiento adicional.<\/p>\n<p>Como tal procesamiento, instal\u00e9 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%9C%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%84%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80\">un filtro mediano<\/a><\/noindex> con tres lecturas. Seg\u00fan las pruebas en ni\u00f1os reales (durante las pruebas, \u00a1ning\u00fan ni\u00f1o result\u00f3 herido!), result\u00f3 ser m\u00e1s que suficiente para normalizar los datos. La f\u00edsica aqu\u00ed es sencilla: tenemos se\u00f1ales reflejadas de <b>objetos<\/b> deseados (que dan la distancia requerida) y reflejadas de objetos m\u00e1s lejanos, como las paredes. Estas \u00faltimas representan botellas aleatorias en las mediciones, como 45, 46, <b>230<\/b>, 46, 46, 45, 45, <b>310<\/b>, 46... Justo esas son las que elimina el filtro mediano.<\/p>\n<p>Despu\u00e9s de todo el procesamiento, obtenemos la distancia al objeto m\u00e1s cercano. Si es menor que un cierto umbral, entonces activamos la alarma y nos dirigimos directamente al \"infractor\".<\/p>\n<p><b>El destellador y la sirena<\/b><\/p>\n<p>Probablemente, los elementos m\u00e1s simples de todo lo mencionado. Se pueden ver en las fotos de arriba. No vale la pena escribir sobre el hardware aqu\u00ed, as\u00ed que ahora pasamos al <b>c\u00f3digo<\/b>.<\/p>\n<h2>Programa de gesti\u00f3n<\/h2>\n<p>\nNo veo sentido en detallar el c\u00f3digo; para quienes lo necesiten, hay un enlace al final del art\u00edculo, donde est\u00e1 todo suficientemente legible. Sin embargo, ser\u00eda bueno explicar la estructura general.<\/p>\n<p>Lo primero que tuve que reflexionar: un robot es un dispositivo de tiempo real. M\u00e1s bien, recordarlo, porque antes y ahora sigo trabajando con electr\u00f3nica. As\u00ed que, olvidamos inmediatamente la llamada <b>delay()<\/b>, que es muy apreciada en los ejemplos de sketch, y que simplemente \"congela\" el programa durante el intervalo de tiempo especificado. En su lugar, como sugieren las personas experimentadas, introducimos temporizadores para cada bloque. Transcurri\u00f3 el intervalo requerido \u2014 realizamos la acci\u00f3n (aumentamos el brillo del LED, encendimos el motor, etc.).<\/p>\n<p>Los temporizadores pueden estar interconectados. Por ejemplo, el zumbador funciona de manera sincr\u00f3nica con el destellador. Esto simplifica un poco el programa.<\/p>\n<p>Naturalmente, descomponemos todo en funciones individuales (destellador, sonido, giro, movimiento hacia adelante, etc.). Si no se hace as\u00ed, despu\u00e9s ser\u00e1 dif\u00edcil comprender qu\u00e9 es de d\u00f3nde y hacia d\u00f3nde. <\/p>\n<h2>Matices de la pedagog\u00eda<\/h2>\n<p>\nTodo lo que se ha descrito anteriormente lo hice en mi tiempo libre por las tardes. En un ritmo pausado, me tard\u00e9 alrededor de tres semanas en el robot. Podr\u00eda detenerme aqu\u00ed, pero a\u00fan promet\u00ed contarles sobre el trabajo con el ni\u00f1o. \u00bfQu\u00e9 se puede hacer a esa edad?<\/p>\n<p><b>Trabajo siguiendo las instrucciones<\/b><\/p>\n<p>Primero verificamos cada componente por separado: los LEDs, el zumbador, los motores, los sensores, etc. Hay una gran cantidad de ejemplos listos: algunos directamente en el entorno de desarrollo, otros se pueden encontrar en internet. Esto, sin duda, es alentador. Tomamos el c\u00f3digo, conectamos el componente, nos aseguramos de que funciona, y luego comenzamos a modificarlo para nuestra tarea. Las conexiones seg\u00fan el esquema y bajo cierto control m\u00edo lo realiza el ni\u00f1o por s\u00ed mismo. Eso es bueno. Tambi\u00e9n es necesario saber trabajar estrictamente seg\u00fan las instrucciones.<\/p>\n<p><b>Orden de trabajo (\"de lo particular a lo general\")<\/b><\/p>\n<p>Este es un punto complicado. Es necesario acostumbrarse a que un gran proyecto (\"hacer un robot\") consiste en tareas peque\u00f1as (\"conectar un sensor\", \"conectar los motores\"...), las cuales, a su vez, se descomponen en pasos a\u00fan m\u00e1s peque\u00f1os (\"buscar un programa\", \"conectar la placa\", \"cargar el firmware\"...). Al realizar tareas de bajo nivel, m\u00e1s o menos comprensibles, \"cerramos\" las tareas de nivel medio, y de \u00e9stas surge el resultado general. Lo he explicado, pero creo que la comprensi\u00f3n no llegar\u00e1 pronto. Quiz\u00e1s alrededor de la adolescencia.<\/p>\n<p><b>Montaje<\/b><\/p>\n<p>Taladrado, roscado, tornillos, tuercas, soldadura y el olor a colofonia \u2014 \u00bfc\u00f3mo podr\u00edamos evitarlo? El ni\u00f1o adquiri\u00f3 la habilidad b\u00e1sica \"Trabajo con un soldador\" \u2014 logramos soldar algunas conexiones (no voy a ocultar que yo ayud\u00e9 un poco). No olviden la explicaci\u00f3n sobre la seguridad en el trabajo.<\/p>\n<p><b>Trabajo en la computadora<\/b><\/p>\n<p>Escrib\u00ed el programa para el robot, pero de todas formas logr\u00e9 alcanzar algunos resultados paralelos.<\/p>\n<p>Primero: ingl\u00e9s. En la escuela apenas lo han comenzado, as\u00ed que avanzamos \"con dificultad\" al desglosar qu\u00e9 es pishalka, migalka, yarkost y otro transliterado. Al menos eso entendimos. Decid\u00ed no usar las palabras inglesas nativas, ya que a\u00fan no hemos llegado a ese nivel.<\/p>\n<p>Segundo: trabajo efectivo. Aprendimos combinaciones de teclas r\u00e1pidas para realizar operaciones est\u00e1ndar r\u00e1pidamente. Peri\u00f3dicamente, cuando escrib\u00edamos el programa, intercambi\u00e1bamos lugares con mi hijo, y yo le dec\u00eda qu\u00e9 deb\u00eda hacer (reemplazo, b\u00fasqueda, etc.). Ten\u00eda que repetir una y otra vez: \"selecciona con doble clic\", \"mant\u00e9n presionado Shift\", \"mant\u00e9n presionado Ctrl\", y as\u00ed sucesivamente. El proceso de aprendizaje no es r\u00e1pido, pero creo que las habilidades se ir\u00e1n almacenando \"en el fondo\" poco a poco.<\/p>\n<p><b class=\"spoiler_title\">Texto oculto<\/b>Puedes decir que lo descrito anteriormente es casi obvio. Pero, honestamente, este oto\u00f1o tuve la oportunidad de ense\u00f1ar inform\u00e1tica en noveno grado en una escuela. Es un desastre. Los estudiantes no conocen cosas tan elementales como Ctrl + Z, Ctrl + C, y Ctrl + V, seleccionar texto manteniendo Shift o haciendo doble clic en una palabra, y otros. Esto a pesar de que est\u00e1n en su tercer a\u00f1o de clases de inform\u00e1tica\u2026 Saquen sus propias conclusiones. <\/p>\n<p>Tercero: escritura al tacto. Le confi\u00e9 al ni\u00f1o que escribiera los comentarios en el c\u00f3digo (que practique). Desde el principio colocamos sus manos correctamente para que los dedos memorizaran gradualmente la ubicaci\u00f3n de las teclas.<\/p>\n<p>Como ves, todav\u00eda estamos apenas comenzando. A medida que avancemos, seguiremos puliendo habilidades y conocimientos que ser\u00e1n \u00fatiles en la vida.<\/p>\n<p>Por cierto, sobre el futuro...<\/p>\n<h2>Desarrollo futuro<\/h2>\n<p>\nEl robot est\u00e1 hecho, se mueve, parpadea y pita. \u00bfY ahora qu\u00e9? Motivados por lo logrado, planeamos seguir desarroll\u00e1ndolo. Hay una idea de crear un control remoto, al estilo de un rover lunar. Ser\u00eda interesante controlar el movimiento del robot desde un supuesto mando, que se encuentra en un lugar completamente diferente. Pero eso ser\u00e1 otra historia...<\/p>\n<p>Y al final, en realidad, los protagonistas de este art\u00edculo (video al hacer clic):<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=faFykvct8r8\"><img decoding=\"async\" alt=\"Experiencia en la creaci\u00f3n del primer robot con Arduino (robot &#039;cazador&#039;)\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/087b0780a42eeee48c345f30fff54827.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>\u00a1Gracias por su atenci\u00f3n!<\/p>\n<p>\u2192 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/vk.com\/doc35098661_487769877\">Enlace al c\u00f3digo<\/a><\/noindex><br \/>\n<br \/>Fuente: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/436118\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0417\u0434\u0440\u0430\u0432\u0441\u0442\u0432\u0443\u0439\u0442\u0435. \u0412 \u0434\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0435 \u044f \u0445\u043e\u0447\u0443 \u043e\u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u043f\u0440\u043e\u0446\u0435\u0441\u0441 \u0441\u0431\u043e\u0440\u043a\u0438 \u0441\u0432\u043e\u0435\u0433\u043e \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u0433\u043e \u0440\u043e\u0431\u043e\u0442\u0430 \u043d\u0430 \u0430\u0440\u0434\u0443\u0438\u043d\u043e. \u041c\u0430\u0442\u0435\u0440\u0438\u0430\u043b \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u043f\u043e\u043b\u0435\u0437\u0435\u043d \u0434\u0440\u0443\u0433\u0438\u043c \u0442\u0430\u043a\u0438\u043c \u0436\u0435 \u043d\u043e\u0432\u0438\u0447\u043a\u0430\u043c, \u043a\u0430\u043a \u0438 \u044f, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u0437\u0430\u0445\u043e\u0442\u044f\u0442 \u0438\u0437\u0433\u043e\u0442\u043e\u0432\u0438\u0442\u044c \u043a\u0430\u043a\u0443\u044e-\u043d\u0438\u0431\u0443\u0434\u044c \u00ab\u0441\u0430\u043c\u043e\u0431\u0435\u0433\u043b\u0443\u044e \u0442\u0435\u043b\u0435\u0436\u043a\u0443\u00bb. \u0421\u0442\u0430\u0442\u044c\u044f \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442 \u0441\u043e\u0431\u043e\u0439 \u043e\u043f\u0438\u0441\u0430\u043d\u0438\u0435 \u044d\u0442\u0430\u043f\u043e\u0432 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u044b \u0441 \u043c\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0434\u043e\u043f\u043e\u043b\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f\u043c\u0438 \u043f\u043e \u0440\u0430\u0437\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u043c \u043d\u044e\u0430\u043d\u0441\u0430\u043c. \u0421\u0441\u044b\u043b\u043a\u0430 \u043d\u0430 \u0438\u0442\u043e\u0433\u043e\u0432\u044b\u0439 \u043a\u043e\u0434 (\u0441\u043a\u043e\u0440\u0435\u0435 \u0432\u0441\u0435\u0433\u043e, \u043d\u0435 \u0441\u0430\u043c\u044b\u0439 \u0438\u0434\u0435\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439) \u0434\u0430\u043d\u0430 \u0432 \u043a\u043e\u043d\u0446\u0435 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0438. 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