Roberto de Marte

Introducción

Explicamos al alumnado que el diseño y programación de Roberto, el astromóvil que vamos a diseñar,  va a constar de tres partes diferenciadas:

• La primera de ellas es la construcción del propio vehículo, donde irán todos los componentes robóticos.

• La segunda es la Roberto App, una aplicación diseñada con Bitbloq Apps que permitirá al usuario tanto controlar el astromóvil como recibir datos de los sensores y mostrarlos en pantalla.

• La tercera es el Roberto Zum, un programa cargado en una placa Zum Core 2.0, programado con Bitbloq Robotics, que escuchará las órdenes enviadas por la Roberto App para controlar el astromóvil y, a la vez, enviará datos de los sensores colocados en este hacia la app.

Construcción del astromóvil

Comenzamos explicando a nuestro alumnado que vamos a preparar el chasis del astromóvil. Repartimos el descargable que lo contiene y el material de papelería. Pedimos al alumnado que recorte el descargable por todas las líneas, externas e internas, que tienen una tijera. Para las interiores pueden usar punzón y alfombrilla si disponemos de ello.

Tras ello, les indicamos que doblen por todas las líneas discontinuas. 

Ahora les decimos que van a unir las dos piezas que forman la parte inferior del astromóvil. Para ello, necesitan pegar la pestaña rayada por detrás de la parte del chasis con las mismas rayas.

Les contamos que ahora vamos a colocar los componentes electrónicos del astromóvil. Repartimos dos servos de rotación continua, dos ruedas, un sensor de luz, un sensor de ultrasonidos y una placa Zum core 2.0.

Pedimos que coloquen el sensor de ultrasonidos y el sensor de luz por la parte no impresa del descargable haciendo coincidir las siluetas de los componentes y que lo fijen utilizando cinta adhesiva. Luego pasan los cables por dentro del agujero.

Después, colocan y fijan con cinta adhesiva los dos servos de rotación continua por la parte no impresa de la pieza del descargable grande, haciendo que el cabezal blanco atraviese el círculo morado. Pedimos que coloquen también las ruedas en los servos de rotación continua.

Una vez colocadas las ruedas, vamos a pegar con cinta adhesiva algún objeto en la base del astromóvil para que haga de tercer punto de apoyo. Este objeto puede ser una tapa de botella, de pegamento, de bolígrafo, etc., pero hay que intentar que, al apoyar el astromóvil en el suelo, quede lo más paralelo posible a este.

Con los componentes colocados, pedimos que peguen las pestañas blancas (no las grises de la parte trasera del chasis) para cerrar cada parte del astromóvil. La parte grande tiene tres pestañas grises que no hay que pegar y sirven de tapa para poder introducir la placa Zum Core 2.0 y el portapilas dentro del astromóvil.

Finalmente, introducimos los cables de la parte pequeña por el agujero de la grande y pegamos con pegamento ambas piezas, haciendo que el sensor de ultrasonidos apunte hacia el lado de las ruedas.

¡Houston, tenemos un astromóvil operativo! Solo falta conectar los componentes a la placa para empezar a programar. 

1. Conectar los servos de rotación continua cada uno en un pin digital de la Zum Core 2.0, por ejemplo, en el 11 y 12.

2. Conectar el sensor de ultrasonidos a otro pin digital, por ejemplo en el 7.

3. Conectar el sensor de luz a un pin analógico, por ejemplo en el A0.

Diseño de la Roberto App

Comenzamos facilitando a nuestro alumnado los archivos para Bitbloq Apps que se adjuntan en el apartado Descargables de la actividad y les pedimos al alumnado que acceda a la web de Bitbloq y seleccionen la herramienta Bitbloq Apps. Pedimos que nombren al proyecto como quieran y, a continuación, vamos explicando los siguientes pasos:

1. En la pestaña Diseño, pulsar sobre + Añadir recurso y seleccionar los cinco recursos facilitados previamente.

2. En el panel de propiedades de Pantalla, seleccionar en Imagen de fondo la imagen descargada y despues la opción Contenedor en la propiedad Modo fondo.

3. Seleccionar y arrastrar un componente Contenedor horizontal a la zona superior del diseño. Arrastrar dentro dos componentes Botón y cambiar el texto de estos por Conectar y Desconectar. También pueden ajustar el margen y separación del contenedor para que queden más separados.

Es recomendable renombrar los componentes de nuestras aplicaciones para facilitar su identificación.

4. Seleccionar y arrastrar dos componentes Texto y colocarlos en una línea horizontal, debajo de los botones. Cambiar el texto del componente izquierdo por Distancia hasta el obstáculo: y aumentar el ancho de este para que se lea correctamente. Ajustar el tamaño, color, etc. en función de nuestros gustos.

5. Debajo de los anteriores componentes, colocar otro componente Texto y cambiar la propiedad texto por Nivel de luz: Ajustar el tamaño, color, etc. en función de nuestros gustos.

6. Al lado del texto anterior, seleccionar y arrastrar un componente Deslizador. Ajustar el ancho de forma que quede lo más ancho posible (al lado del texto).  Ajustar sus propiedades Valor máximo a 524 y Posición indicador a 250.

7. Ahora vamos a crear la cruceta de control para el movimiento del astromóvil. Para ello, vamos a empezar colocando un contenedor horizontal con forma de cuadrado y que ocupe casi toda la mitad inferior de la interfaz. Ajustamos la propiedad Nº elementos a 3.

8. Dentro de cada hueco del contenedor vamos a colocar un contenedor vertical con Nº elementos 3. De esta forma, hemos creado un cuadrado con 9 secciones iguales.

9. En los huecos de arriba, abajo, izquierda y derecha del cuadrado, colocar un componente botón. Dejar la propiedad Texto de estos vacía y cambiar la imagen de fondo por las flechas correspondientes de los recursos añadidos. Cambiar la propiedad Relleno a sin color en todos los botones de la cruceta.

10. Añadir el componente Placa Zum Core 2.0.

Programación de la Roberto App

Una vez realizado el diseño, explicamos cómo programar su funcionamiento: 

1. En la pestaña Bloques, programar que, cuando se haga clic sobre el botón Conectar, conecte la placa Zum Core 2.0.

2. De la misma manera, que cuando se pulse el botón Desconectar, desconecte la placa.

3. Programar que, cuando se pulse el botón con la flecha arriba, envíe un mensaje a la placa con la palabra arr. 

4. De la misma forma, al pulsar las demás flechas, envíe otras palabras referentes a la dirección: 

   • Abajo: aba.

   • Derecha: der.

   • Izquierda: izq.

5. Cambiar a la pestaña Variables y listas y crear una nueva variable llamada mensaje e igualarla a un bloque de texto vacío. Usaremos esta variable para almacenar el mensaje recibido por Bluetooth desde el Roberto Zum.

6. Programar que, cuando recibamos un mensaje de la placa Zum Core 2.0, ese mensaje se guarde en la variable creada en el paso anterior.

7. Como la placa va a enviar a la Roberto App dos mensajes diferentes (la distancia al obstáculo y la cantidad de luz) es necesario averiguar de qué mensaje se trata. Para ello, hay que utilizar un condicional y  el parámetro Empieza con/Contiene de la categoría Texto para detectar si el mensaje contiene el segmento cm. De esta forma sabremos que el mensaje habla de la distancia al obstáculo.

8. Cambiar la propiedad Texto del componente de texto de al lado del mensaje Distancia hasta el obstáculo: por el mensaje recibido.

9. Si el mensaje no contiene el segmento cm se trata del nivel de luz. Cambiar la propiedad Posición indicador del componente Deslizador al valor del mensaje.

Cuando enviamos diferentes tipos de mensajes entre dos dispositivos, es recomendable añadir algún carácter o palabra que podamos detectar para diferenciar el tipo de mensaje que llega.

Programación del Roberto Zum

Pedimos al alumnado que, sin cerrar Bitbloq Apps,  acceda a la web de Bitbloq y seleccionen la herramienta Bitbloq Robotics. Pedimos que nombren al proyecto como quieran y, a continuación, vamos explicando los siguientes pasos:

1. En la pestaña Hardware, seleccionar la placa controladora Zum Core 2.0., arrastrar los mismos componentes del Zum Kit Advanced que se han utilizado en el montaje y conectarlos a los mismos pines.

2. En la pestaña Bloques, abrir la sección Variables globales y funciones y crear una variable llamada mensaje, inicializandola con un texto vacío.

3. En la sección Bucle principal (Loop), empezamos guardando en la variable mensaje el mensaje recibido del Bluetooth de la placa.

4. A continuación, mediante un condicional, analizamos el contenido de la variable y reaccionamos a los diferentes mensajes que la Roberto App envía a la placa. Depende del mensaje recibido, los dos servos de rotación continua se activarán de forma que el astromóvil haga un movimiento corto en la dirección correcta.

5. Después, borrar el contenido de la variable y dejarla preparada para recibir un nuevo mensaje.

6. Tras ello, y tras una pequeña pausa para no sobrecargar el envío de datos,  vamos a enviar por Bluetooth la lectura del sensor de ultrasonidos, seguido de la palabra cm.

   Como la lectura del sensor es un valor numérico y en la Roberto App lo queremos emplear como texto, vamos a usar el parámetro Crear texto con de la categoría Texto, que permite transformar el valor de su interior en un texto. Además, usaremos el bloque Suma (también de la categoría Texto) para añadir la palabra cm.

7. Por último, volvemos a esperar una pequeña pausa y envíamos el valor del sensor de luz, esta vez directamente como un número.

Utilizar un condicional para detectar un mensaje recibido es una forma de leer y enviar mensajes por bluetooth a la vez ya que no bloquea el flujo del programa. Si, por el contrario, usamos un bloque Mientras para bloquear el programa y esperar a recibir un mensaje no estaríamos enviando los valores de los sensores.

A continuación te proponemos algunas ideas de mejoras para el sistema si quieres seguir practicando:

• Programar que el Roberto Zum envíe un mensaje de peligro a la Roberto App cuando detecte una colisión inminente.

• Programar una imagen en la Roberto App que cambie al Sol cuando hay luz y a la Luna cuando no.

Accede a los proyectos:

Haz clic en las imágenes para abrir las páginas de los proyectos en Bitbloq Apps y Bitbloq Robotics.