Unidad 1Control automático

flexible y robotizaciónImagen tomada de

http://proton.ucting.udg.mx/materias/robotica

Inmersos en la era de la informatización, la imperiosa necesidad de aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos, ha hecho insuficiente la automatización industrial rígida dominante en las primeras décadas del siglo XX, para dar lugar a la automatización flexible y a la robótica.

Objetivos:

Introducir los sistemas automáticos flexibles como fruto de la necesidad de la sociedad industrializada.

Diferenciar las características de los sistemas mecánicos, automáticos y robóticos.

Familiarizarse con el PC como sistema de control. Introducir los fundamentos de la programación de los sistemas de control.

Contenidos:

1. Procesos para la mejora y el control de la producción.

2. El PC como sistema de control. Actuadores, sensores y programación. Formas de realizar control programado con el PC

Tarea principal:

Tras realizar una lectura rápida de los dos temas que encontrarás en esta unidad didáctica (a la que puedes dedicar en torno a 1 hora), completa la actividad "Puesta en marcha", en la que tomarás contacto con el tutor, le enviarás una breve descripción de tus acercamientos al uso del Control y la Robótica en el aula previos a este curso y, opcionalmente, un sencillo ejercicio de programación.

Duración estimada:

2 horas

1.1

Procesos parala mejora y el control de la producción

Imágenes tomadas dehttp://www2.ing.puc.cl/~icm2312/apuntes/engra

na/http://proton.ucting.udg.mx/materias/robotica/

 

El ciudadano industrializado que vive los inicios del siglo XXI se ha visto en la necesidad de asumir, en escasos 30 años, el significado de un buen número de nuevos términos marcados por su alto contenido tecnológico. De ellos sin duda el más relevante ha sido el ordenador. Éste está introducido hoy en día en su versión personal en multitud de hogares, y el ciudadano medio va conociendo en creciente proporción, además de su existencia, su modo de uso y buena parte de sus posibilidades.

Pero dejando de lado esta verdadera revolución social, existen otros conceptos procedentes del desarrollo tecnológico que han superado las barreras impuestas por las industrias y centros de investigación, incorporándose en cierta medida al lenguaje coloquial. Es llamativo como entre éstas destaca el concepto de robot. Pero el robot industrial, que se conoce y emplea en nuestros días, no surge como consecuencia de la tendencia o afición de reproducir a imagen y semejanza a los seres vivientes, sino de la necesidad. Fue la necesidad la que dio origen a la agricultura, el pastoreo, la caza, la pesca, etc. Más adelante, la necesidad provoca la primera revolución industrial con el descubrimiento de la máquina de vapor de Watt y, actualmente, la necesidad ha cubierto de ordenadores la faz de la tierra. Inmersos en la era de la informatización, la imperiosa necesidad de aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos, ha hecho insuficiente la automatización industrial rígida, dominante en las primeras décadas del siglo XX.

Se llama mecanización a la incorporación de máquinas en la realización de determinadas tareas. Así, se habla de la mecanización del campo, cuando a las tareas agrícolas se han incorporado máquinas por todos conocidas como el tractor, el arado o la cosechadora. También se habla del mecanizado de piezas en un taller, cuando para su fabricación se utilizan máquinas como tornos o fresadoras, es decir, cuando se abandona la fabricación manual y se sustituye por procesos mecanizados que permiten mejores acabados y mayor rapidez en la confección de elementos. Ya en la antigua Grecia se encontraban algunos sistemas mecánicos de control, como los relojes de agua de Ktesibios y de Platón.

Reloj de Agua de Ktesibios, reconstruido por H. Diels

Imagen tomada de Ejemplos históricos de sistemas de control

Un paso más adelante se encuentra la automatización, o control automático, proceso cuyo alcance se puede comprender a partir de la definición que el Diccionario de la Lengua Española de la Real Academia realiza de Automática:

«Disciplina que trata de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada».

En casi todas las actividades humanas actuales existen dispositivos que ayudan al desempeño automático de tareas que antes realizaban las personas. En la primera parte del siglo XX la automatización tuvo su origen en el campo de la ingeniería de control y de los servosistemas (capaces de conocer su propio estado y de introducir las modificaciones precisas para llegar al estado requerido). Pero su ámbito se ha ido ampliando progresivamente con el desarrollo de otras disciplinas, como las ciencias de la computación, la teoría de la información, el procesamiento de señales, la inteligencia artificial, etc. Antes de 1960, los automatismos se realizaban con elementos electromecánicos o neumáticos. Se trataba de sistemas no programados, denominados automatismos de primera generación. Se conocen autómatas que fueron ya construidos por los griegos en el templo de Dédalo. Sin embargo, uno de los casos más difundidos es el del Pato de Jacques de Vaucanson (Grenoble 1709-París 1782) construido en 1738, que era un pato artificial capaz de batir las alas, zambullirse, nadar, tragar grano e incluso expeler una sustancia parecida al excremento. Otro caso de autómatas célebres aunque más próximo a nuestro tiempo es el del jugador de ajedrez de Torres Quevedo, construido en 1912, capaz de jugar finales de partida (rey contra rey y torre). Pero debe ponerse de manifiesto que los autómatas siempre repiten el mismo modelo de actuación y no son capaces de variar sus acciones en función del entorno o la situación.

Pato de Vaucanson

Imagen tomada de Autómatas en la historia

Segundo jugador de ajedrez, construido en 1920 por Gonzalo, el hijo de Torres Quevedo

Imagen tomada de "Ingenieros ilustres", www.cs.us.es/~perer/publicac/ltq/leonardo.html

El control numérico es la supervisión y regulación de determinadas tareas mecánicas de precisión, realizadas por una máquina herramienta. El control de estas tareas se realiza de forma automática para evitar, de este modo, que el control se lleve a cabo por un operario que, en ocasiones, podría verse sometido a ciertos riesgos en un proceso donde es imposible erradicar los errores humanos. De esta forma, se ajusta al máximo la precisión en la confección de piezas estandarizadas y se libera al operario de su control, mejorando la calidad y la cantidad del trabajo realizado. Un ejemplo de control automático es el control de la velocidad de giro de un taladro o la velocidad y control de avance de un torno o fresadora. Otro sistema de control automático es el servocontrol. Consiste en controlar de forma automática las acciones de una máquina en función de unos parámetros definidos y sus variaciones. Por ejemplo, el servocontrol se puede utilizar para controlar la velocidad de giro de un torno, de forma que se mantenga fija dentro de unos límites. Otro ejemplo de servocontrol podría ser el del freno de algunos vehículos en los que la fuerza transmitida a las ruedas es proporcional a la fuerza aplicada por el conductor sobre el pedal del freno; de esta función se encarga un mecanismo servocontrolado que se llama servofreno.

El gran avance de la electrónica en las décadas de los 60 y 70 preparó el terreno para la aparición de los automatismos de segunda generación: sistemas programados mediante lógica cableada destinados para aplicaciones específicas. Se trataba de sistemas de programación rígida puesto que pequeños cambios en la

programación original requerían la desconexión y nueva conexión de numerosos elementos eléctricos y electrónicos (por ejemplo, los cuadros de mando de los antiguos ascensores repletos de relés). A partir de mediados de la década de los años 70, la comercialización de los microprocesadores dio paso a los autómatas programables y a las computadoras digitales, que usan lógica programada y posibilitan el diálogo persona-máquina. Estos sistemas, que constituyen automatismos de tercera generación, permiten unaprogramación flexible de sus funciones.

Autómata programable TSX07 de Telemecanique

Imagen tomada de automatas.org

La robotización es también una automatización de procesos sin la intervención humana, pero en este caso se da un paso más; hay desplazamiento de cargas, manipulación de objetos y un fuerte componente de realimentación. Es decir, este tipo de automatización permite la manipulación automática y programable de acciones y objetos. La realimentación es un proceso imprescindible en la robotización, ya que dota a un proceso de capacidad para captar información que, una vez procesada por la máquina, permite modificar su comportamiento (sus acciones). Una máquina que posea la capacidad de realimentación es capaz de modificar sus respuestas en función de las variaciones de su entorno.

Robot articulado

Imagen tomada de International Federation of Robotics

Centrando el análisis en las diferencias que existen entre automatización y robotización, puede decirse que una máquina automatizada (autómata) responde siempre de igual manera ante sucesos de idéntica naturaleza. Mientras que por el contrario un robot, es decir, una máquina robotizada, se caracteriza porque puede manejar objetos y, lo más interesante, es un dispositivo multifuncional y reprogramable. Una máquina robotizada es capaz de hacer trabajos totalmente diferentes y adaptarse al medio, ya que puede tomar decisiones en función de las condiciones exteriores.

La totalidad de los procesos de mejora y control de la producción pueden sintetizarse en tres fundamentales:

procesos de mecanización, procesos de automatización, y procesos de robotización.

Las principales características de cada uno de estos tres grupos se exponen de forma resumida en el cuadro adjunto:

PROCESO CARACTERÍSTICAS

MECANIZACIÓN

Incorporación de máquinas: Realizan procesos

repetitivos Sustituyen el esfuerzo

humano Manejadas por operador

humano

AUTOMATIZACIÓN

Sustitución parcial o total de intervención humana

Sistemas capaces de autorregulación

ROBOTIZACIÓN

Reprogramación informática Coordinación de automatismos Adaptabilidad a diversas tareas

(polivalencia)

Fuentes bibliográficas 

Del clavo al ordenador. UD 12. Ángel Sánchez, Máximo Bolea, Andrés Sánchez. PNTIC. MEC.

Control y Robótica. Tema: Fundamentos de robótica. Curso provincial. Víctor R. González, Asesoría de Tecnología y FP, CFIE Valladolid II.

Tecnologías de la Información y de la Comunicación. Capítulo 6, Programación y control de procesos. Juan A. Alonso, Santiago Blanco A., Santiago Blanco S., Roberto Escribano, Víctor R. González, Santiago Pascual, Amor Rodríguez. Editorial Ra-Ma, 2004.

1.2

El PC comosistema de control

 1. Actuadores, sensores y programación

Como se ha comentado en el tema anterior, la aparición de los microprocesadores, que dio lugar a los computadores personales, PC, aceleró vertiginosamente el desarrollo de sistemas de control, autómatas y robots. La cuestión es: ¿podemos hacer servir un PC como un autómata o un robot?. Para poder responder es preciso verificar si se cumplen las siguientes condiciones:

¿Podemos conectarle sensores? ¿Podemos conectarle actuadores?

¿Podemos programarlo (y reprogramarlo) para que tome decisiones en función de los sensores y de instrucciones previas para que los actuadores operen en consecuencia?

La respuesta a las tres cuestiones es afirmativa:

El PC cuenta para comunicarse con sus periféricos, incluso en su versión más básica, con diversos dispositivos de entrada: puertos paralelo y serie, USB, joystick, micrófono, ... Además, es posible agregarle tarjetas especializadas que añaden otras muy diversas clases de entradas.

También cuenta con varios dispositivos de salida: puertos paralelo y serie, USB, sonido, video, ... Asimismo, se pueden añadir tarjetas especializadas que expanden el número y tipo de salidas.

Por otras parte, son muchos los lenguajes de programación utilizables en el PC que permiten leer las entradas y modificar las salidas: BASIC, LOGO, Pascal, C, Ensamblador, etc.

En los apartados siguientes vamos a profundizar un poquito en los tres aspectos.

Conocimiento del entorno: sensores

Por medio de los sensores el autómata o el robot conoce las condiciones del mundo exterior. ¿Cómo recopila esta información?. Supongamos que hablamos por teléfono con un amigo de otra localidad y le preguntamos qué tiempo hace allí. Nos puede contestar de dos maneras posibles:

Hace sol. Hace calor. El aire es seco. La insolación diaria es de 10 h. La temperatura es 26.5 ºC. La humedad

es del 12%.

Las primeras respuestas son de tipo digital: si o no; sol o nubes; calor o frío; sequedad o humedad. Las últimas son de tipo analógico: 10, 9, 5, 2 son posibles valores de las horas de insolación. La temperatura puede

oscilar entre -10 ºC y 35 ºC y, con un termómetro doméstico, se pueden apreciar décimas de ºC. La humedad puede variar entre 0 y 100%.

Las señales digitales se interpretan en el PC utilizando voltajes de 0 V o de +5 V. A una entrada digital se le puede adaptar un elemento de mando del estilo del interruptor de la figura para establecer su valor. Cualquier dispositivo que se comporte de forma similar a éste es útil para el control de entradas digitales.

Muchas señales analógicas se pueden tratar como digitales con circuitos muy sencillos, teniendo en cuenta el cambio que experimenta el sensor utilizado. Véase, por ejemplo, el circuito de la figura. La LDR puede variar de una resistencia del orden de 1 Men oscuridad hasta 100 a plena luz.

Puesto que la mayoría de los puertos del PC son digitales, otras señales analógicas requerirán, sin embargo, la utilización de circuitos de conversión analógico-digital.

 

Modificación del entorno: actuadores

Cuando queremos cambiar el entorno mediante dispositivos actuadores podemos hacerlo dando órdenes que pueden ser también de dos tipos: digitales y analógicas. Podemos encender la calefacción, subir una persiana o apagar la luz (digitales), o bien podemos aumentar el volumen de un televisor o regular el termostato de una estufa (analógicas).

Los puertos digitales del PC nos permiten dar órdenes digitales de forma directa o podemos codificar estas señales digitales mediante un conversor analógico-digital para obtener una salida analógica.

Las salidas digitales no proporcionan mucha potencia; como mucho permiten iluminar un LED. Pero se pueden utilizar para excitar un relé o un transistor que controlen el actuador.

     

En robótica es típico el uso de motores como actuadores. En concreto, por su controlabilidad, los servomotores y los motores paso a paso. 

Dar las instrucciones: programación

En general, las máquinas operan a lo largo del tiempo, de modo que el concepto de máquina lleva asociado el de un proceso de funcionamiento en el cual diferentes operaciones se van realizando sucesiva o simultáneamente. Desde el punto de vista del control de su funcionamiento tenemos máquinas no automáticas, o de control manual y máquinas automáticas, que actúan sin necesidad de operador, aunque pueden responder a estímulos externos.

El funcionamiento de una máquina puede depender únicamente de los elementos que la componen y de sus interconexiones, de modo que ante determinados estímulos siempre responde de manera fija. Pero en otras máquinas automáticas su comportamiento no es siempre el mismo. Estas son las máquinas programables y se pueden concebir como una máquina base de comportamiento fijo, que se completa con una parte modificable que describe el funcionamiento de la máquina base. Esta parte modificable se denomina programa. Dependiendo de cuál sea el programa que gobierne su funcionamiento, una máquina programable responderá a estímulos externos de una forma u otra. Así se puede comportar como diferentes máquinas particulares en función del programa utilizado. Cuando una máquina opera bajo el control de un programa determinado, se dice que el programa se ejecuta en dicha máquina. Un programa es, por tanto, una descripción en forma codificada del comportamiento deseado de una máquina.

La máquina programable por excelencia es el ordenador. Éste se define como una máquina programable para tratamiento de la información. Los ordenadores actuales corresponden a un tipo particular de máquina programables que se denominan máquinas de programa almacenado. La estructura general del ordenador es la representada en la figura superior. Como se observa, poseen una memoria donde se pueden almacenar tanto la representación codificada del programa como los datos con los que opera.

La labor de desarrollar programas se denomina, en general, programación y loslenguajes de programación sirven precisamente para representar programas de manera simbólica, en forma de un texto que puede ser leído con relativa facilidad por una persona (programa fuente). Además estos lenguajes son prácticamente independientes de la máquina en la que se van a usar. Pero un programa escrito en un lenguaje de programación simbólico debe ser transformado en el lenguaje particular de cada máquina (código de máquina). Los programas en código de máquina son extraordinariamente difíciles de leer por una persona. Normalmente

contienen códigos numéricos, sin ningún sentido nemotécnico, y compuestos por millares e incluso millones de operaciones elementales muy sencillas que en conjunto pueden realizar los tratamientos muy complejos que vemos a diario.

Los mecanismos que permiten ejecutar un programa escrito en un lenguaje de programación simbólico son proporcionados por otros programas denominadosprocesadores de lenguajes: compiladores e intérpretes. Un compilador traduce programas de un lenguaje de programación simbólico a código de máquina. La compilación del programa ha de hacerse sólo una vez, quedando el programa en código de máquina disponible para ser ejecutado en forma inmediata tantas veces como se desee. Un intérprete es un programa que analiza directamente la descripción simbólica del programa fuente y ejecuta "sobre la marcha" las operaciones oportunas. El proceso mediante intérprete es más sencillo pero también de ejecución más lenta, ya que hay que ir haciendo el análisis y la interpretación de las operaciones descritas en el programa fuente cada vez que se solicita la ejecución.

El modelo de programación imperativa responde a la estructura interna habitual de un computador, que se denomina arquitectura Von Neumann. Un programa en lenguaje máquina aparece como lista de instrucciones u órdenes elementales que han de ejecutarse una tras otra, en el orden en que aparecen en el programa. Un programa imperativo se plantea como el cálculo o modificación de sucesivos valores intermedios hasta obtener el resultado final. La mayoría de lenguajes de programación actualmente en uso siguen el modelo de programación imperativa.

La estructura de los programas imperativos se representa tradicionalmente mediantediagramas de flujo u ordinogramas (flow-chart). Estos, como conocerás de otros temas relacionados con las Ciencias y la Tecnología, contienen tres elementos básicos:

Condiciones, que equivalen a preguntas cuya respuesta puede ser afirmativa o negativa. Se representan mediante rombos con una vía de entrada y dos de salida.

Acciones, que llevan a cabo alguna operación y se representan mediante rectángulos con una sola vía de entrada y una sola de salida.

Líneas de flujo, que unen dos elementos o bloques consecutivos y cuya flecha indica el sentido de la secuencia en el que se desarrollan las acciones.

Existen también otros símbolos convenidos en la representación de ordinogramas, como son:

Terminal: señala el comienzo y/o el final de un programa.

Entrada/Salida: representa operaciones de lectura (entrada) y escritura (salida) de datos.

Subprograma: representa una parte de un programa que tiene sentido en sí mismo, y que se desarrolla por separado.

Y todavía, algunos más que especifican con detalle el tipo de operaciones de entrada y salida que pueden realizarse: 

Entrada manual (por teclado) Impresión de documentos Almacenamiento en disco

Utilizando esta representación, podemos esquematizar, por ejemplo, un sencillo programa que envía a la impresora una lista de los n primeros números naturales (i = 1, 2, ...., n) y de sus cuadrados (c = i2). El valor de n se solicita a través del teclado al principio del programa.

En este ordinograma la acción i=1 denota que se asigna el valor 1 al dato i, de modo que se trata de una operación de asignación. En general, un programa utiliza datos almacenados en la memoria del computador. La forma de acceder a estos valores guardados en la memoria es el uso de variables, que son representaciones de los datos que tienen un nombre simbólico determinado. Así pues, en el ordinograma n, iy c representan variables.  La acción i=i+1 es también un asignación (aunque puede resultar sorprendente a primera vista, ya que en matemáticas esta igualdad no tiene sentido, en programación esta acción significa asignar a la variable i el valor que tenía inmediatamente antes de ejecutarse la acción incrementado e una unidad).

En la condición ¿i==n? se ha utilizado el signo doble igual (==) para denotar que se compara el valor del dato i con el del dato n para comprobar si son iguales, en cuyo caso el programa termina. Como puedes observar en el ordinograma, el orden de ejecución de un programa puede alterarse con esta instrucción en función de

determinadas condiciones en los datos. Aquí, esta condición permite evitar el fin del programa y retornar a un punto anterior para repetir un número determinado de veces las instrucciones que interesan. En este diagrama se produce la repetición de ciertas acciones (contar, elevar al cuadrado, imprimir) mientras se cumple una determinada condición (mientras i es distinto de n). A esto se le denomina iteración.

Podríamos también haber agrupado las acciones "contar, elevar al cuadrado e imprimir" en un bloque de código designado por un nombre simbólico. A este bloque se le denominaría subprograma. Esta idea está en el centro de lo que se denominadiseño descendente o programación estructurada, que no consiste más que en descomponer la operación global de un programa en otras operaciones más sencillas (es decir, en subdividir un problema principal en sub-problemas). Esto resulta ventajoso, no en el sencillo ejemplo descrito, pero sí especialmente en programas que codifican procesos complejos (para reducir la dificultad de la visión global), y en situaciones en las que se repiten operaciones análogas (lo que reduce substancialmente el tamaño y legibilidad del código fuente).

 

2. Formas de realizar control programado con el PC

Hemos indicado antes que disponemos de una considerable variedad de canales de interacción del PC con el exterior. La mayoría de formas de aprovechar estos canales para realizar control de dispositivos en el aula-taller se puede resumir en dos:

1. Utilizar directamente los puertos de entrada/salida del PC, fabricar la electrónica necesaria para proporcionar potencia -y/o realizar una conversión de señales- y utilizar un lenguaje de programación de propósito general (como BASIC, C o LOGO) para llevar a cabo el control.

2. Utilizar tarjetas de interfaz especializadas, disponibles comercialmente, que enlacen directamente los puertos del PC

(serie, paralelo, USB) con los dispositivos finales, actuando como "cajas negras" de las cuales sólo interesan sus entradas y salidas. A estas tarjetas se les denomina interfaces de control o, más tradicionalmente, "controladoras". Entre ellas, las hay de muy diversas marcas y características, y muchos profesores han manejado en los últimos años algún modelo clásico (Inves, Data Harvest, Enconor, ... ) mediante algún lenguaje de programación como LOGO (en alguna de sus diferentes versiones). Esta utilización se ha llevado a cabo, en muchos casos, únicamente de forma puntual, dado que no ha existido una dotación regular ni unificada para los distintos centros.

La primera de ambas es muy atractiva pero consume una parte importante del tiempo disponible en la realización de la electrónica mencionada. Además, en algunos casos, conlleva una complejidad que supera ampliamente el nivel de los alumnos a los que se destina.

Por otro lado, el uso de las interfaces de control facilita enormemente las tareas del profesor y del alumno a la hora de controlar los proyectos que los alumnos realizan en el aula-taller. Además, en los últimos años, las grandes modificaciones que ha sufrido el currículo de la Tecnología obligan cada vez más inexcusablemente a utilizar recursos para el aula que permitan ahorros de tiempo considerables.Desde este punto de vista, existe también otro tipo de interfaces de control comerciales, además de las que clásicamente se han utilizado, orientadas al manejo de conjuntos de control/robótica específicos de algún fabricante, que proporcionan montajes bastante complejos y atractivos (tanto desde el punto de vista del aprovechamiento como del gusto del alumno) y funcionalmente muy aprovechables desde el punto de vista del currículo. Nos referimos a interfaces y conjuntos de control como los proporcionados por fabricantes como fischer y LEGO en sus líneas más técnicas y adecuadas a las edades de los alumnos de Secundaria (líneas fischertechnik Computing y LEGO Dacta RoboLab). Estos conjuntos tienen un valor añadido nada desdeñable que radica en el lenguaje de programación que incluyen, gráfico y sencillo, muy adecuado para los alumnos.

Por tanto, parece conveniente optar por una solución mixta entre el uso de interfaces clásicos orientados al manejo de proyectos que el alumno pueda seguir diseñando y construyendo en el aula-taller, e interfaces específicos para conjuntos de control/robótica de apariencia y funcionalidad finales relativamente complejos pero de montaje y aprovechamiento relativamente sencillos. En este punto conviene entroncar con el plan de dotación de las aulas-taller de Tecnología acorde con el currículo actual del área en Castilla y León, que ha comenzado a desarrollarse en el curso 2003-04, basado en un estudio

preliminar realizado por un grupo de profesores (fundamentalmente profesores y asesores del Área) durante el curso 2002-03.

Puedes, opcionalmente, consultar la Evaluación de materiales didácticos para la dotación de las aulas de Tecnología en relación con el nuevo Currículo del Área en Castilla y León.En el capítulo II.2 de este estudio se aborda la dotación correspondientes a los apartados de Control y Robótica. Los detalles sobre los distintos equipamientos estudiados, así como la justificación de los materiales finalmente elegidos se puede encontrar en el mismo.

   comprimido, 620 KB

La elección ha consistido en el conjunto de control programado distribuido por la empresa Alecop, constituido por:

Interfaz de control FlowGo de Data Harvest (6 unidades - 1 por grupo de alumnos de aula-taller)

Computing Starter Pack de Fischertechnik (6 unidades)

Software de programación Flowol 2 de Keep I.T. Easy (1 licencia de Centro). Incluye el software de simulación Mimics de Keep I.T. Easy (1 licencia de Centro)

y el conjunto de robótica "fischertechnik Computing", constituido por:

Robots industriales -Industry Robots- (2 unidades)

Robots neumáticos -Pneumatic Robots- (2 unidades)

Robots móviles -Mobile Robots II- (2 unidades)

Interfaz de control -Intelligent Interface- (6 unidades)

Software de programación LLWin 3 (1 licencia)

El presente curso se centra en el aprovechamiento de estos materiales. En las próximas unidades didácticas estudiaremos las interfaces de control de ambos conjuntos y, en cuanto a los lenguajes de programación, nos centraremos inicialmente en Flowol desarrollando actividades prácticas de control, para estudiar después LLWin con actividades específicas de robótica, teniendo en cuenta que:

tanto Flowol como LLWin son muy similares en cuanto a concepción y sistemática de uso; ambos son gráficos, con diseños de programa en forma de diagrama de flujo, y con bloques (del diagrama) equivalentes -aunque LLWin cuenta con algunos bloques más y de mayor complejidad-.

Flowol permite utilizar tanto la interfaz FlowGo como la intelligent interfacemientras que LLWin se ha diseñado para ser usado exclusivamente con laintelligent interface.

LLWin cuenta con un sistema de ayuda on-line dentro de su propio entorno de programación que facilita por sí misma considerablemente la tarea de desarrollo de programas.

Fuentes bibliográficas 

Control y Robótica. Tema: El PC como sistema de control. Curso provincial. Víctor R. González, Asesoría de Tecnología y FP, CFIE Valladolid II.

Página personal de Jordi Orts.

Tecnologías de la Información y de la Comunicación. Capítulo 6, Programación y control de procesos. Juan A. Alonso, Santiago Blanco A., Santiago Blanco S., Roberto Escribano, Víctor R. González, Santiago Pascual, Amor Rodríguez. Editorial Ra-Ma, 2004.

Guía para el programador para el IBM PC y PS/2. Peter Norton, Richard Wilton. Anaya Multimedia.

Programación I. José A. Cerrada, Manuel Collado. UNED

BASIC básico, curso de programación. Autores editores: R. Aguado, A. Blanco, J. Zabala, R. Zamarreño.

Unidad 1 - Tarea

Puesta en marcha

Esta primera actividad sólo servirá como puesta en marcha para el desarrollo de las próximas unidades didácticas, las verdaderamente relevantes, y como toma de contacto con tu tutor.

En primer lugar, localiza los materiales de la dotación de Control y Robóticadescritos en el apartado "Formas de realizar control programado con el PC" del Tema 1.2. Comprueba que cuentas con la totalidad del software de programación, de las interfaces de control (con sus accesorios: cableado, fuente de alimentación, etc.) y de los conjuntos de montaje fischertechnik, de cara a tenerlos presentes para las actividades de las próximas unidades.

Como respuesta a esta primera tarea, envía un mensaje a tu tutor en el que le hagas saber si te falta alguno de los materiales a los que se ha hecho referencia, por si pudiese brindarte ayuda. Si ya has realizado alguna actividad de control y robótica con tus alumnos, describe brevemente en el texto de dicho mensaje los montajes y actividades de programación que has desarrollado, para que tu tutor conozca tu trayectoria.

Para ello, recuerda lo explicado en el apartado Metodología de la sección Presentación, acerca de cómo enviar, dentro del campus, un mensaje de correo.

 

Actividad opcional:

La siguiente actividad únicamente pretende que fijes ideas en cuanto al desarrollo de diagramas de flujo puesto que más adelante, a partir de la Unidad didáctica 3, los diseñarás utilizando los entornos de programación Flowol y LLWin.

Te recomendamos que realices el diagrama de flujo correspondiente a un programa que calcule e imprima el factorial de un número natural, n! = n·(n-1)· ...·1, utilizando la simbología y las ideas de variable e iteración introducidas en el apartado"Dar las instrucciones: programación" del Tema 1.2. Éste es un ejemplo típico de programación y de representación de ordinogramas, cuando se comienza a estudiar programación. Si acostumbras a representar diagramas de flujo con algún software de tu gusto, hazlo así. Puedes, después, capturar el diagrama como imagen y pegarlo en un documento de texto, realizado con tu editor de textos habitual. Por unificar nomenclatura y formato, guárdalo después como ordinograma.doc (con formato de MS Word 2000 o superior; cualquier editor de textos actual lo permite gracias al menú "Archivo>Guardar como..."). Si no tienes costumbre de utilizar herramientas específicas de dibujo de ordinogramas, puedes utilizar las Autoformas de la barra de Dibujo de MS Word (2000 o superior) para añadir directamente en el documento de texto los bloques que necesites:

introducir el texto necesario en cada bloque:

 y dibujar las conexiones pertinentes entre los mismos mediante conectores rectos o angulares de flecha:

Entrega a tu tutor el documento ordinograma.doc adjunto al mensaje que has redactado anteriormente.