8/14/2019 Robtica y Linux: Cmo se hizo Cube Revolutions. UPSAM-2005
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Robtica y Linux:Cmo se hizo Cube Revolutions
Escuela Politcnica SuperiorUniversidad Autnoma de Madrid
Juan Gonzlez Gmez
IV Jornadas Software Libre UPSAM. Marzo, 2005.
IV Jornadas de Software Libre en la UPSAM
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La charla sobre Robtica y Linux normalmente la damosdos personas...
Una de ellas, Andrs Prieto-Moreno, acaba de ser padre:
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Desde recin nacida se est familiarizando con elsoftware libre:
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NDICE
Introduccin
Mecnica
Software
Electrnica
Trabajo Futuro
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Introduccin
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Robtica
Dos grandes reas: Manipulacin: Capacidad demodificacin de los objetos del entorno
Locomocin: Facultad paradesplazarse de un lugar a otro
Robtica Industrial Robtica Mvil
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Clasificacin Robots
Con ruedas:
Con orugas:
Con patas:
Otros:
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Cube Revolutions
Robot podo Modular: Constituido por 8 mdulos igualesAbierto: Toda la informacin est disponible para que cualquiera lopueda construir o modificar: planos y software.
Aplicaciones: Estudio de la locomocin
Acceso a zonas de difcil acceso
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Evolucin
Cube (2001) Cube Reloaded (2003)
Cube Revolution (2004) Hypercube (200?)
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Mecnica
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Mdulos Y1
Mdulos Y1 Material: pvc expandido de 3mm Se utilizan servos del tipo Futaba 3003 Conexin en fase y desfase
Vdeo
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Planos
Para "compartir" el robot, necesitamos tener los planos Qu herramientas usar para el diseo de estos planos?
Alternativas que se tenan:
AUTOCAD QCAD
Muy profesional
Muy extendido
Lo mejor de lo mejor....
Precio de la licencia"proporcional" a lo bueno que es...
Slo Windows
Limitaciones a la comparticin
Poco conocido No profesional
LIBRE
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QCAD
Con QCAD es ms fcilcompartir los planos
Versin actual: 2.0.4
Ya s es profesional...
Diseo en 2D
Formato DXF (Autocadlo puede importar)
Disponible en Debian
(apt-get install qcad)
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Diseo con QCAD
PASO 1: Tener los planos del Servo Futaba 3003
Adems, as la "comunidad" dispone de los planos, para otros usos
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Diseo con QCAD
PASO 2: Diseo del mdulo
Di QCAD
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Diseo con QCAD
PASO 3: Creacin de la plantilla con las piezas
PASO 4: Construccin
Se imprimen en papel de pegatina
Se pega sobre una plancha de PVC
Se cortan las piezas
Se monta el mdulo
Montaje
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Montaje
Planos Plantillas
El corte puede ser "manual" Para prototipos msavanzados: Corte por lser
Montaje
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Montaje
Versin artesanal Corte por lser
Demo de QCAD
Modelo 3D
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Modelo 3D
Los planos estn muy bien para la construccin Para hacerse una "idea" del aspecto del mdulo, es mejorhacer un modelo en 3D
BLENDER
BLENDER
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BLENDER
Modelado 3D y animacin Programa bajo licencia GPL Multiplataforma Disponible en Debian (apt-get install blender)
BLENDER
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BLENDER
Se importan las plantas de las piezas, desde QCAD y se les daaltura Primero fue necesario crear el modelo virtual de los servos
Despues se modelaron las piezas del mdulo Y1
Documentacin
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Documentacin
Los modelos en 3D son muy tiles para documentar... Ej: Proceso de montaje de los mdulos Y1
Documentacin
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Documentacin
Gusano virtual Gusano real
Tambin resulta muy til para ver la pinta que tendr el robotantes de construirlo
Veamos los mdulos con Blender
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Veamos los mdulos con Blender...
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Electrnica
Arquitectura
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AlimentacinPC
RS-232
Arquitectura
El gusano se controla desde el PC
Lo manejamos como si fuese un perifrico La electrnica se conecta al puerto serie por un lado ydirectamente a los servos por el otro Incluye un microcontrolador (PIC o 6811)
Tarjeta Skypic
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Tarjeta Skypic
Por ejemplo se puede usar la tarjeta Skypic
Basada en el PIC16F876 ES HARDWARE LIBRE
Disponibles todos los esquemas
Se conceden permisos para su uso, modificacin, distribucin
y fabricacin.
Herramienta diseo electrnico
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Herramienta diseo electrnico
Qu herramienta usar para diseo del hardware?
El diseo de la Skypic se ha hecho con el EagleNo es libre, pero hay versin para Linux (disponible en Debian,en el repositorio non-free)
Herramienta diseo electrnico
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Herramienta diseo electrnico
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Sin embargo, hace poco se ha liberado el programa KICAD
Es totalmente profesional Licencia GPL!!!!!
Demo de KICAD
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Software
Arquitectura
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PC
RS-232
q
Cliente Servidor
Los servos son "perifricos" del PC El software se comunica con la electrnica mediante tramasque se envan por el puerto serie El servidor actual permite manejar hasta 8 servos. Estesoftware NO es especfico para Cube Revolutions. Se puedeusar para programar cualquier robot que tenga hasta 8 servos
Tramas
Tramas para manejo de servos
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p j
Cliente Servidor
PING Servicio de PINGPONG
ID Servicio deidentificacinRID
ENABLE Servicio de
habilitacin de servos
POS Servicio deposicionamiento deservos
API en C para posicionamiento de servos
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p p
sg_servos8_pos1_grados()
sg_tramas_init()
sg_servos8_init()Inicializacin
sg_ping()
sg_id()
sg_servos8_enable()
sg_open() Abrir puerto serie
Servicio PING
Servicio de identificacin
Habilitacin de servos
Posicionamiento
Programa "hola servo"
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#include
#include "sg-tramas-servos8.h"
int main (void)
{int serial_fd; /*-- Descriptor puerto serie */
serial_fd=sg_serial_open("/dev/ttyS0"); // Abrir puerto serie
sg_tramas_init(serial_fd); //-- Inicializar
sg_servos8_init(serial_fd);
sg_servos8_enable(0x03); //-- Habilitar servo 1 y 2
sg_servos8_pos1_grados(1,90); //-- Posicionar en un extremo
sg_servos8_pos1_grados(2,90);
sleep(2);
sg_servos8_pos1_grados(1,-90); //-- Posicionar en otro extremo
sg_servos8_pos1_grados(2,-90);
close(serial_fd); //-- Cerrar puerto serie
}
Programa "hola servo"
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DEMO
Manejando servos desde intefaz grfica
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Manejando servos desde intefaz grfica
La API permite establecer laposicin de cualquiera de los8 servos
No es un software especficopara CUBE: es vlido paraotros robots articulados
DEMO
Probando Cube
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Probando Cube
DEMO
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Software para laLocomocin
Generacin del movimiento
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Generacin del movimiento
A partir del tipo de onda, amplitud y longitud de onda, seconsiguen secuencias de movimiento diferentes
Locomocin
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La locomocin se implementa segn el siguiente diagramade bloques:
Modelo depropagacin
de ondas
Secuencia(Matriz)
Generacin Reproduccin
DEMO 2
Resumen del software
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MECANICA QCAD (GPL)BLENDER (GPL)
ELECTRNICA
TARJETA SKYPIC (GPL)
EAGLE (no libre)
KICAD (GPL, futuro)
SOFTWARE
Lenguajes: C y C#
GTK y GTK# (GPL)Mono (GPL)
Enlaces
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Algunas direcciones web son difciles de recordar... Para acceder atoda la informacin hacer lo siguiente:
1) Ir a Google
2) Teclear: "Cube Reloaded"3) Pinchar en voy a tener suerte
Tambin podis acceder directamente a la direccin:
www.iearobotics.com
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lbum de Fotos
Hispabot 2004
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Experimentos con un Gusano de Seda
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El gusano de seda descansando, una vezfinalizada la jornada laboral en el laboratorio
En los congresos de Robtica hay mucho estress
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En los congresos de Robtica hay mucho estress..
IV Jornadas de Software Libre en la UPSAM
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Robtica y Linux:
Cmo se hizo Cube Revolutions
Escuela Politcnica SuperiorUniversidad Autnoma de Madrid
Juan Gonzlez Gmez
IV Jornadas Software Libre UPSAM. Marzo, 2005.
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