APRENDAMOS SOBRE ROBOTS

Una placa controladora es un dispositivo que almacena un programa y que mediante periféricos de entrada y salida interactúa con el entorno que la rodea. La placa recibe información del entorno a través de los sensores que se le conectan, tal como hacen nuestros sentidos. A su vez actúa sobre su entorno mediante los actuadores . Ambos componentes se conectan a la placa controladora a través de sus pines o conectores . Estos pines o conectores son las entradas y salidas de casi toda la información que pasa por la placa.

El elemento fundamental de una placa controladora es el microcontrolador . Es el encargado de controlar el sistema, como un cerebro. El microcontrolador (o simplemente micro) es el circuito integrado más importante y complejo de un sistema informático. Es un elemento programable, capaz de realizar operaciones matemáticas a una velocidad extraordinaria.

Para que el microcontrolador pueda leer la información de los sensores y actuar a través de los actuadores, debemos darle una serie de órdenes, es decir, programarlo. Un programa es una serie de instrucciones que definen el comportamiento de la placa controladora. Ésta obtiene información a través de los sensores y realiza las acciones dictadas por el programa en función de dicha información.

En este curso vamos a trabajar con la placa controladora Zum Junior, la cual está basada en la tecnología Arduino. Arduino(TM) es además una marca registrada de electrónica libre, creada por la empresa Arduino en 2004. Utilizando microprocesadores de la marca Atmel crearon varios modelos de placas controladoras muy fáciles de programar gracias al entorno de desarrollo creado por la misma empresa y conocido como ArduinoIDE. Muy rápidamente se creó una vasta comunidad de usuarios, formada por cientos de miles de personas, que contribuyeron al proyecto creando bibliotecas para trabajar con una gran variedad de periféricos.

Esta proliferación de usuarios y empresas es la que ha conseguido que la familia Arduino sea la más extendida en el mundo educativo, así como el conocido como DIY ( Do it yourself o Hazlo tú mismo).

LOS ROBOTS

Antes de continuar, vamos a ver un poco de historia. 

La palabra robot proviene del checo: robota, que significa trabajo duro o forzado. Se usó por primera vez durante la obra de teatro Rossum Universal Robots de Karel Čapek y su uso se extendió gracias a las obras de ciencia ficción creadas por el escritor Isaac Asimov.  A menudo nos imaginamos a un robot como una máquina con forma humana que camina, habla, gesticula... pero en realidad es algo mucho más sencillo:

“Un robot es una máquina automática programable que es capaz de interpretar información del medio físico para modificar su conducta. Tiene la capacidad de interactuar con el entorno y, en función de ello, realizar unas funciones u otras.”

Todo robot tiene tres tipos de componentes:

▶ Sistema de control : como una placa controladora.

▶ Sensores : capaces de interpretar información del mundo o del propio robot. Son dispositivos que pueden leer las condiciones del entorno y transformarlas en señales eléctricas. Transmiten más o menos electricidad en función del elemento físico: luz, sonido, distancia, etc.

▶ Actuadores: producen un efecto sobre el mundo o sobre el propio robot. Un actuador es un dispositivo capaz de transformar señales eléctricas en un proceso físico, como luz, sonido o movimiento con la finalidad de realizar un cambio sobre el mundo. Por ejemplo, un motor que mueve una rueda, un LED que indica que un aparato está encendido, un altavoz que emite un sonido de alerta, etc.

Si comparamos un robot con una persona, los sensores serían sus sentidos. Éstos transmiten información a su sistema de control o cerebro, modificando su comportamiento e influyendo sobre el mundo mediante sus actuadores. Además, un robot necesitará una fuente de energía para funcionar y una estructura física para sostener los elementos que lo componen.

El cerebro o la placa controladora es como un pequeño ordenador. Básicamente es un microcontrolador al que se le pueden conectar sensores (sentidos), y actuadores (músculos, voz, etc).