INTRODUCCIÓN A LA MICROROBÓTICA - SOFTWARE PARA ROBÓTICA EDUCATIVA - Nerea de la Riva Nov. 2007 COMPLUBOT – C.P. Miguel Hernández – Alcalá de Henares – Madrid – Spain complubot@gmail.com

LA PROGRAMACIÓN COMO EXPERIENCIA CREATIVA Resolver retos e imaginar soluciones como excusa para el aprendizaje. La posibilidad de controlar le entorno, más allá de los límites físicos del ordenador (PC), abre un enorme campo de trabajo. Más que impartir una disciplina de aprendizaje se trata de propiciar un ambiente donde el alumno explore y aprenda de sus propias experiencias. -La realización de un robot se divide en dos fases: software y hardware ¿Creéis que es posible tener un robot operativo y funcional sin alguna de estas dos partes? Evidentemente no. Vamos a ver algunos entornos y lenguajes de programación de los cuales no todos los hemos utilizado nosotros (debo acordarme de decir cada vez que explico uno si lo hemos utilizado). Es importante entender la diferencia entre entornos de programación y lenguajes de programación.

APRENDIENDO A PROGRAMAR LOGO Diseñado originalmente para enseñar matemáticas y geometría a los niños. LOGO es un lenguaje de programación derivado del LISP (Inteligencia Artificial). LOGO es un lenguaje para aprender, donde el alumno: Asume el papel del profesor y aprende de si mismo Se comunica con el ordenador con un lenguaje natural Aprende de forma sencilla conceptos como el de función, iteración (bucle), estructuración (dividir el programa en trozos pequeños)...

Robolab Entorno de programación gráfico basado en LabVIEW. Multitarea (hasta 10 tareas). Permite realizar programas sencillos de una forma muy rápida. Si no se es muy ordenado (estructurado) se puede complicar mucho en programas grandes En nuestro aula actualmente lo utilizan niños de ocho a diez años. Utiliza firmware porque es mas estable. NO SE CUELGA

Robolab 2.9 (RCX y NXT) Incorpora sus propias versiones de firmware para el RCX y NXT. Actualmente es la herramienta gráfica más potente tanto para el RCX como el NXT. Soporta todos los sensores de LEGO (nuevos y antiguos), así como sensores de otros fabricantes. Mejora mucho el manejo de tareas. Incluye nuevas prestaciones: Control proporcional, operaciones en coma flotante...

NQC y NXC NQC (para RCX) y NXC (para NXT) son lenguajes de programación, basado en texto con una sintaxis muy similar al C. Funcionan en MODO CONSOLA en windows, linux y MacOS. BricxCC es un entorno de desarrollo (Windows) que nos permite trabajar con toda comodidad con ellos. Nqc-rcx Nxc-nxt

BrickOS Es un sistema operativo que reside en el propio RCX. Se puede programar en C o C++. Al carecer de firmware (interprete) es mucho más rápido y eficaz. Al igual que en el caso del NQC y NXC, con BrickOS podemos usar el entorno BricxCC para compilar y descargar programas. Existe para el rcx y para el nxt aun esta en fase de desarrollo

NXT (El lenguaje) La herramienta se llama “Lego Mindstorms NXT” permite de forma rápida y sencilla programar los montajes con el NXT. Programación sencilla y muy vistosa. Para ejercicios sencillos resulta fácil. En ejercicios más complejos se pierde la sencillez y la claridad.

ROBOT C Es una plataforma común para programar el RCX y el NXT. Permite programar en un C mucho más potente que el NQC. Utiliza un firmware propio (máquina de estados) mucho más potente que las versiones originales. Incluye herramientas de depuración (puerto USB). Es en la actualidad la herramienta más potente para programar tanto el RCX como el NXT. 4-

PICAXE Es un entorno que sólo funciona en el sistema operativo Windows. Nos permite programar microcontroladores PICAXE mediante un lenguaje de texto (similar al BASIC) o mediante una herramienta gráfica del tipo "Diagrama de flujo". El entorno de trabajo dispone de un simulador y de un depurador integrado.

ARDUINO Posee un entorno de trabajo (desarrollado en Java) que funciona en múltiples plataformas: windows, linux, MacOS. El lenguaje de programación usado esta basado en Wiring: sintaxis muy parecida al C y muy orientado al control del hardware.

C SOBRE dsPIC Usamos la placa ALCAdsPIC (desarrollada por el Departamento de Electrónica de la UAH La programamos directamente (sin Sistema Operativo) en C usando librerías para el control de los periféricos. Como entorno de desarrollo usamos el MPLAB y el ICD2 como herramienta de descarga y depuración.

FIRMWARE vs. SISTEMA OPERATIVO (máquina virtual) Interpreta los “Bytes Codes” generados por la herramienta de programación. Ventajas Proporciona estabilidad y portabilidad. Inconvenientes Perdida de velocidad de ejecución (eficacia). SISTEMA OPERATIVO Ejecuta directamente el código generado por la herramienta de programación. En ocasiones el “S.O.” puede ser tan sencillo como una librería de funciones. Ventajas Mayor potencia Inconvenientes Disminuye la estabilidad.

CONCLUSIONES La programación de robots es una estupenda excusa para fomentar el interés por el aprendizaje entre los estudiantes. Hay una gran variedad de herramientas, tanto en modo gráfico como en modo texto, que nos permitirán realizar una gran variedad de aplicaciones para nuestros robots. El software es un elemento importante en el mundo de la robótica, pero no es el único aspecto a tener en cuenta.