PRÁCTICA Nº 09:"LEGO DIGITAL DESIGNER"

I. CONTENIDO

En esta guía de laboratorio se expondrá  la utilización del lego digital designer y la rendeerización  del prototipo que se armara en el transcurso de la practica

II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

• Utilización del programa lego digital deisgner
• Creación guía de armado el prototipo

III. MATERIAL Y EQUIPO 

• 01 computador con Lego digital designer instalado. 

IV. FUNDAMENTO TEORICO 

LEGO Digital Designer o también conocido como LDD es un software libre desarrollado por The Lego Group, disponible para Mac y Windows.

Permite diseñar a través del PC cualquier construcción de LEGO. Cuenta con un número ilimitado de piezas de todo tipo, y la mayoría están disponibles en varios colores. Su interfaz es muy fácil de usar. Incluye temas de series de productos como Mindstorms o Creator. Ofrece diseños predeterminados sin acabar (para que lo haga el usuario).

Permite guardar los diseños en el formato .lxf.

El programa también ofrece la opción de generar guías de construcción, de modo que puede hacer instrucciones automáticamente de cómo construir paso a paso las creaciones, incluso con la opción de guardarlas en formato HTML. También nos dice cuánto costaría crear la construcción en la realidad. Podremos guardar nuestras creaciones y compartirlas, enviarlas a la página oficial de LEGO y también permite visualizar y descargar las creaciones de otras personas que las hayan subido previamente

La aplicación pesa 1 GB aproximadamente.

Actualmente, la versión extendida (la en negro) incluye piezas de Lego Mindstorms, The Lego Movie, Lego Minifigures, Lego Teenage Mutant Ninja Turtles, Lego Cars 2, Lego Ferrari (Promoción de Shell para viajar a Legolandia), Lego Star Wars, Lego Mixels, Lego Chima, Lego Spongebob Squarepants, Lego DC Super Heroes/Lego Batman, Lego Marvel Super Heroes, Lego Minecraft (Nota: Las piezas en este tema aparecieron en temas anteriores que también son de Lego, y además que este tema fue lanzado en el cumpleaños de Notch), Lego Galaxy Squad, Lego Bionicle, Lego Hero Factory, Lego Dino, etc...

V. PROCEDIMIENTO

Primero veamos dónde tenemos que ingresar para poder trabajar específicamente con el lego mindstomrs NXT 2.0:

Antes de ingresar al armado para poder trabajar específicamente con el lego NXT 2.0 tendremos que darle clic al rectángulo rojo que está marcado en la imagen para que seguidamente le demos clic en el rectángulo amarillo como se ve en la imagen.

Luego de ya haber entrado, se nos presentara una imagen como está a el cual le daremos clic en el recuadro amarillo para seguidamente darle clic en el rectángulo rojo, este procedimiento es para poder trabajar con las piezas de lego mindstomrs NXT 2.0 no necesariamente tendremos que trabajar con esas ya que podemos trabajar con otras piezas de diferentes legos, para esta práctica necesitaremos las piezas del lego mindstorms.

A continuación tendremos que realizar un prototipo de  robot tomando en cuenta que tenga ruedas para que así pueda movilizarse.

El modelo terminado:

Después de haber terminado el armado del robot tendremos que diseñar una Guía de armado el cual el mismo Lego digital designer crea la guía de armado del prototipo que realizamos.

A continuación se mostrara el procedimiento para ver cómo crear la guía de armado:

Tendremos que darle clic en el recuadro rojo para después que por si solo se cree la guía de armado.

 

Después de haber dado clic en el recuadro rojo nos mostrara la guía de armado del robot el cual es de mucha utilidad para que otras personas puedan realizar el armado o poder modificarlo.

Luego de haber realizado nuestro armado y la guía procederemos a renderizar la imagen de nuestro lego ello nos ayudara un programa llamado bluerender el cual ayuda a que la imagen de nuestro robot se vea mejor.

Estas son unas capturas con el bluerender:

Como podemos apreciar la calidad de imagen es muy buena que si lo comparamos con las imágenes normales de nos brinda el lego digital no se muestra tan bien como estas.

VI. CONCLUCIONES

Podemos concluir que el LDD tiene una gran utilidad ya que sirve para crear infinidades de modelos los cuales pueden que de acá en un futuro pueda servir para la sociedad.

PRÁCTICA Nº 08:"VARIABLES"

I. CONTENIDO

En esta guía de laboratorio se expondrá  la utilización de variables 

II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

• Conocer la teoría de variables
• Utilización de variables

III. MATERIAL Y EQUIPO 

• 01 kit de LEGO Mindstorms NXT 2(8547).
• 01 instructivo de armado del bonus model MORPH.
• 01 computador con NXT-G instalado. 

IV. FUNDAMENTO TEORICO 

Las variables y las constantes permiten guardar información en nuestro programa, para poder reutilizarla más fácilmente, su principal problema es que dicha información está almacenada en la memoria RAM, y es por lo tanto volátil. Es decir, el contenido de esas variables o constantes se borrará del ladrillo al finalizar el programa o si hay una interrupción del suministro eléctrico. Veamos cómo se tratan las Variables y Constantes en NXT-G.

V. PROCEDIMIENTO

Primero veamos dónde están los iconos:

Veamos sus iconos y menús. 

El menú nos muestra a la izquierda una lista de variables ya existentes, y en la parte derecha: Acción (Leer/Escribir) y Valor (en este ejemplo Verdadero/Falso porque la variable seleccionada es de tipo lógico).

Podemos crear, por tanto, 3 tipos de variables: Lógica (Verdadero/Falso), Numérica (valor numérico, independientemente de su longitud o signo) o Textual (cualquier cadena de caracteres).

Procederemos a crear y editar las variables:

Nos dirigimos a la parte superior del lado izquierdo de la pantalla, hacemos clic en edición  luego definir variables para que después nos aparezca una venta como la imagen en el cual se puede editar y crear variables , como ya se menciono podemos crear 3 tipos de variable.

MORPH 

Es un robot transformador que se transforma de un rover(Robot) a un humanoide, y puede dectectar colores , que le dicen que realice acciones especiales.

Empecemos con el Armado:

A continuación mostraremos el programa a realizar

A CONTINUACIÓN MOSTRAREMOS EL PROGRAMA EJECUTADO EN EL ROBOT NXT 2.0

VI. CONCLUCIONES

En esta practica de laboratorio podemos concluir que las variables son de mucha ayuda al momento de programar ya que podemos guardar datos en la variable, por otra parte la variable tiene un problema ya que está guardado en la memoria RAM por ello tiende a ser volátil.

VII. BIBLIOGRAFIA

• http://robotsquare.com/2012/03/03/tutorial-official-bonus-models/

• http://www.thenxtstep.com/2009/08/morph-1st-lego-mindstorms-nxt-20-bonus.html
• http://robotsquare.com/2012/03/03/tutorial-official-bonus-models/
• http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/372962A-01/lvnxt/mindstorms_vars/

PRACTICA DE LABORATORIO (ROBOTICA)Nº 07: “Mindcuber”

        CONTENIDO

En esta guía de laboratorio se explicará la funcionalidad del Robot Mindcuber   NXT 2.0. 

        OBJETIVOS ESPECIFICOS

·         Conocer la funcionalidad del mindcuber   NXT 2.0.

        MATERIAL Y EQUIPO

·         01 kit de LEGO Mindstorms NXT 2.0(8547).

·         01 Instructivo de Armado del Robot Mindcuber .

·         01 Computador con NXT-G instalado. 

    IV. FUNDAMENTO TEORICO    

    IV.          MindCub3r es un robot, diseñado con LEGO MINDSTORMS, que puede resolver el cubo de Rubik.

El robot puede resolver un cubo de Rubik estándar que es el que tiene los colores, rojo, naranja, verde, azul, amarillo y blanco, pero también trabajará con otras combinaciones.

El diseño de MindCuber permite por medio del uso de dos motores, manipular el cubo de rubik de forma rápida y eficiente y del uso de un tercer motor para mover el sensor de color durante la identificación de los colores de cada lado del cubo

El software para el solucionador se ejecuta en el microprocesador ARM9 en el EV3 “Ladrillo inteligente” con el sensor de color se escanea el cubo y con el infrarrojo se detecta cuando se inserta el cubo para iniciar con el proceso de armado.

 PROCEDIMIENTO

Empezamos con el Armado del Robot Mindcuber.

•El robot funciona de la siguiente forma:

Detecta la presencia del cubo utilizando el sensor infrarrojo

Con el sensor de color “lee” las seis caras del cubo.

Los colores se registran en la pantalla del ladrillo NXT 2.0

El software encuentra la solución más sencilla y con  la ayuda de un brazo y una mesa giratoria ejecuta la solución.

•El robot utiliza los siguientes componentes mecánicos.

Ladrillo de memoria NXT 2.0

Sensor de color 

Sensor infrarrojo

Tres motores

Así es como debe ejecutarse el programa del mindscuber

PRACTICA DE LABORATORIO (ROBOTICA)Nº 06: “BRICK INTELIGENTE”

        I.            CONTENIDO

En esta guia de laboratorio se explicará todos los comandos para utilizar el ladrillo inteligente del NXT 2.0.

      II.            OBJETIVOS ESPECIFICOS

·         Conocer la teoria y uso del ladrillo NXT 2.0.

·         Utilización del multiprogramador

    III.            MATERIAL Y EQUIPO

·         01 kit de LEGO Mindstorms NXT 2.0(8547)

·         01 Instructivo de Armado del Robot Manty

·         01 Computador con NXT-G instalado

    IV.            FUNDAMENTO TEORICO

El bloque NXT es una versión mejorada a partir de Lego Mindstorms RCX, que generalmente se considera la predecesora y precursora de los bloques programables de Lego.

Debido a la comercialización de los bloque programables, Lego vendió la generación NXT en dos versiones: Retail Version y Education Base Set. Una ventaja de la versión Educacional es que se incluía las baterías recargables y el cargador, pero esta misma versión debía comprar el software según el tipo de licencia: Personal, Sala de clases, Sitio.16

Además, Lego dispuso de varios kits para desarrolladores según las características de los programas que estuvieran desarrollando,

Software Developer Kit (SDK), que incluía los controladores del puerto de USB, archivos ejecutables y referencia a los bytecodes.

Hardware Developer Kit (HDK), incluía la documentación y esquemas para los sensores de NXT.

Bluetooth Developer Kit (BDK), documentos de los protocolos usados para la comunicación Bluetooth.

Exiten varias versiones Lego Mindstorm NXT : 1.0, 1.1, 2.0 y 2.1

Microcontrolador

El microcontrolador que posee es un ARM7 de 32 bits, que incluye 256 Kb de memoria Flash y 64 Kb de RAM externa, la cual a diferencia del bloque RCX, posee mayores capacidades de ejecución de programas, evitando que los procesos inherentes de varios paquetes de datos colisionen y produzcan errores y un posible error en la ejecución del software. Su presentación es similar al Hitachi H8 ya que se encuentra en el circuito impreso del bloque, junto a la memoria FLASH.

Entradas y salidas

En el bloque de NXT existen cuatro entradas para los sensores, pero los conectores son distintos de los del RCX, lo que impide la conexión de sus motores o sensores, sin embargo, el kit de NXT incluye el adaptador para que los sensores de RCX sean compatibles con NXT.17

Las salidas de energía aún son tres localizadas en la parte posterior del bloque, haciendo que la conexión para los motores y partes móviles sean de más fácil acceso.

Comunicaciones

El bloque de NXT puede comunicarse con el computador mediante la interfaz de USB que posee, la cual ya viene en la versión 2.0. Además, para comunicarse con otros robots en las cercanías posee una interfaz Bluetooth que es compatible con al Clase II v 2.0. Esta conectividad con Bluetooth no tan solo permite conectarse con otros bloques, sino también con computadores, palms, teléfonos móviles, y otros aparatos con esta interfaz de comunicación.18

Dentro de las posibilidades de conexión se encuentran

Conectar hasta tres dispositivos distintos,

Buscar y conectarse a otros dispositivos que posean Bluetooth,

Recordar dispositivos con los cuales se ha conectado anteriormente para conectarse más rápidamente,

Establecer el bloque NXT como visible o invisible para el resto de los dispositivos.

Firmware

El firmware del Lego Mindstorms consta de las instrucciones básicas que posee el bloque para hacer las distintas tareas que se le pueden programar en el bloque RCX. El firmware viene en el CD-ROM que se adjunta en el empaque original y debe ser cargado todas las veces que el robot se inicialice o se cambien las baterías y la memoria se borra.

Si no se carga el firmware, el robot queda en modo de arranque, lo cual hace que se pueda jugar con un programa que viene en forma nativa dentro del robot. Para cargar el firmware debe ejecutarse el programa adjunto y luego esperar cerca de 3 minutos para que se cargue completamente el firmware básico.

Las versiones más actuales de Lego Mindstorms RCX, como la versión 2.0, es compatible con las versiones anteriores del bloque, haciendo que los programas escritos en versiones más nuevas también puedan ser ejecutadas en las generaciones previas.

      V.            PROCEDIMIENTO

Visualización

El bloque “Display”, nos permite visualizar en pantalla texto, imágenes y tambien dibujar nuestros porpios siseños. Acontinuación veremos el bloque y el panel de configuración del bloque.  

   Ø  ACTION: Se puede elegir entre  Imagen, texto o dibujo.

   Ø  DISPLAY: Nos indica se deseamos limpiar el display cuando se active el bloque.

   Ø  FILE: Indicaremos que imagen de las tantas que hay mostraremos en la pantalla del ladrillo nxt2.0.

   Ø POSITION: Indicaremos en qué posición queremos que se encuentre nuestra imagen o texto.

CASE

Hasta ahora, los Switchs nos han permitido elegir entre dos alternativas  que es verdad o falso, ahora veremos cómo configurar los para seleccionar más posibilidades.

Para poder elegir un número al azar utilizaremos el bloque “RANDOM”, y definiremos el rango entre 0 y 1 para configurar el Switch, debemos elegir los siguientes parámetros:   

• Control --> Value(Valor)

• Type     --> Number(Numerico)

• Display--> Desactivar Flat View( representación plana ) 

Utilizaremos los signos "+" para agregar y "-" para borrar. 

El "*" se ocupa para definir la selección por defecto, es decir que evaluara si el numero no es 0, 1 tomará ese camino.

DATA HUB 

Cada bloque tiene un controlador de parámetros que se superponen al panel de la configuración, este controlador de datos(DATA HUB) se expande presionando en la parte inferior de cada bloque. Cada uno de los conectores puede llevar información entre bloques, que puede ser numérica, lógica y de texto.

  Para instalar los cables, sólo ponga el cursor en el conector, aparecerá un carrete haga clic en el mouse y vaya al destino del cable y haga nuevamente clic.

El color de los cables determina el tipo de información que viaja por ellos.

VARIABLES

Ocuparemos las variables para almacenar datos y hacer uso de ellos durante el programa.
Para poder definir una variable, tenemos que seleccionar Edit luego  Define Variable en la parte superior del programa lego mindstorms NXT, luego le podemos dar un nombre a nuestra variable y definir el tipo de variable ya sea numérica, lógica o de texto.

Luego en el programa o en el panel de configuración debemos definir el valor que va a tomar nuestra variable, esta operación se llama grabar "Write", luego para utilizarla emplearemos un leer "Read"

Panel de configuración del bloque "Variable".

MULTIPROGRAMACIÓN 

Algunas veces queremos que  el robot realice varias acciones a la vez, para ello lo que tenemos que hacer es posicionar el mouse en cualquier rama (arriba o abajo) y con el botón izquierdo del mouse dibujamos una nueva linea de secuencia.   

También es posible generar una viga de secuencia en medio de un programa, en este caso posicione el mouse en el medio de dos bloques y presione la tecla shift , luego jale para el lugar que crea mas conviente realizar una nueva secuencia. 

Es importante recalcar que en las dos ramas secuenciales no se puede utilizar los mismos motores ya que puede causar problemas al momento de correr el programa. 

MANTY ROBOT 

Para la presente sesión, se realizara el armado del robot llamado Manty.

"Manty" es un robot multiprograma, es decir, funcionan dos  o más procesos a la vez.

Para la siguiente programación se realizarán los siguientes pasos:

•Crear una secuencia en el cual el robot pueda avanzar hacia adelante.
•Crear un modulo "sincronización"

El modulo sincronización funcionará para que elija al azar por donde ir ya sea derecha o izquierda 

•Crear otra secuencia en el que se mueva la cabeza de la mantis y pueda detectar un objeto para haci poder moverse al lado derecho o izquierdo. 

Lo que hará este programa es hacer que el robot avance y ala vez mueva su cabeza para poder detectar si hay un objeto al frente de el, y si lo hay que elija al azar por que lugar moverse ya sea derecha o izquierda. Esto se realizará para siempre.

Esto es un video de como tiene que funcionar nuestro programa

CONCLUSIONES

Concluimos que podemos hacer que el robot pueda realizar más de dos acciones a la vez siempre y cuando no se repita con los mismo motores ya que puede ocasionar problemas

BIBLIOGRAFÍA

Ing. Hugo Barraza Vizcarra

Satélite Peruano, herramienta para el desarrollo   

I. CONTENIDO  

1. Antecedentes

Ley N 28799

El PRESIDENTE DEL CONGRESO DE LA REPÚBLICA 

POR CUANTO 

EL CONGRESO DE LA  REPÚBLICA 

Ha dado ka ley siguiente 

LEY QUE DECLARA DE INTERÉS NACIONAL LA CREACIÓN, IMPLEMENTACIÓN Y DESARROLLO DE UN "CENTRO NACIONAL DE OPERACIONES DE IMÁGENES SATELITELITALES"

17 JUL 2006

DEFENSA

Encargan a la comisión nacional de investigación y desarrollo Aeroespacial - CONIDA, la elaboración de proyecto para la implementación y desarrollo de un Centro Nacional de operaciones de Imágenes Satelitales.

PIP - PCM: CODIGO SNIP N' 21918

2. CONCEPCION DEL SISTEMA SATELITAL   ADQUIRIDO

                     

El objetivo del sistema satelital es la seguridad nacional y el desarrollo  socioeconómico, este satélite nos permitirá ver imágenes donde están frecuentemente los terroristas o narcotraficantes para así poder atraparlos, como también nos sirve para el desarrollo socioeconómico.

Se podrá acceder por medio de OFFSET.

      

El suministro de imágenes se realizará por medio de la Estación Terrena donde estarán las imágenes tomadas por el satélite Peruano.

2.1   SISTEMA SATELITAL, PERUSAT – 1

2.2   SISTEMA SATELITAL , CNOIS

La Ubicación del sistema satelital es en lima.

  

                                                                                                                                                 

2.3   SISTEMA SATELITAL, OFFSET 

Es El lugar donde se puede tener acceso a señales de satélites de observación de la tierra de las constelaciones ópticas SPOT 6 y 7, PLEIADES 1ª Y 1B; y de señal del radar TERRASAR-X, TANDEM-X.

3. APLICACIONES MULTISECTORIALES `

Las Aplicaciones multisectoriales se darán con la ayuda de TELEDETECCION ÓPTICA – RADAR Y SIG Y LA GEOMATICA el cual integra:

Esto es con el fin para la toma de decisiones.

3.1 DIRECCIÓN DE GEOMÁTICA

GENERA, desarrolla y participa de proyectos de investigación y desarrollo acorde con los intereses nacionales en su campo de acción, ya sea RECURSOS BILOGICOS, AGUA, CLIMA, ENERGIA, SSALUD, DESASTRES, MINERIA GEOLOGICA.

LAS APLICACIONES MULTISECTORIALES SON LAS SIGUIENTES:

3.2 SECTOR CULTURA:

        3.2.1. Inventario y monitoreo de los monumentos culturales.

        3.2.2 Participación en las políticas de conservación de monumentos culturales.

        3.2.3 Cartografía temática aplicada a patrimonios de la humanidad.

        3.2.4 Monitoreo de frecuencia de visitantes orientado a vulnerabilidad.

        3.2.5 Determinación de las áreas intangibles.

  3.2.6 Soporte a programas de investigación arqueológica y cambios en la arquitectura del                  paisaje

       3.3 AGRICULTURA Y RIEGO

                3.3.1 Inventario de los cultivos

3.3.2 Monitoreo de bosques cultivados.

3.3.3 Cartografía por tipo de cultivo.

3.3.4 Determinación de las áreas por tipo de cultivo.

3.3.5 Cambios del uso y la cobertura de la tierra y las tendencias de estos cambios en el tiempo

3.3.6 Estadísticas agrícolas por regiones y por temporadas.

3.3.7 Control de malezas, pestes, plagas, insectos e infecciones de hongos, etc.

3.3.8 Control de áreas agrícolas, evaluación de cosechas, fertilidad del suelo y condiciones de humedad.

3.3.9 Monitoreo de sequias y estrés hídrico.

EL MINAGRI es uno de los ministerios con mayores necesidades de información temática.

Las imágenes satelitales son de utilidad para la producción de cartografía temática e información para la TOMA DE DECICIONES:

·               Plan de Gestión de riesgos y adaptación al cambio climático – PLANGRACC

·               AGROVRAEM

a)             Utilidad de las imágenes satelitales en temas hídricos.

b)            Utilidad de las imágenes satelitales en temas agrícolas

c)             Humedales alto andinos

       3.4 AMBIENTE:

Deforestación

Humedales

Cartografía

Áreas protegidas

Minería

Contaminación Ambiental

         
4. CONCLUSIONES

La inversión que hizo el estado en el satélite sera muy beneficioso ya que será para la seguridad nacional y el desarrollo  socio económico, para la lucha contra la tala ilegal contra el narcotrafico, para así poder tomar buenas decisiones estratégicas.

5. REFERENCIA

Ing. Jorge Pacheco Linares