CrumbleBot 2 – Guía de montaje y uso

CrumbleBot2_00_1600 Introducción

El CrumbleBot es una fantástica manera de introducir la programación, mediante el uso del controlador Crumble, a los niños de educación primaria y secundaría. Proporciona una plataforma lista para funcionar, que nos permite experimentar de forma sencilla y segura con dispositivos analógicos y digitales, que podemos conectar a sus entradas y salidas. CrumbleBot se mueve, enciende luces de colores, emite sonido y reacciona a su entorno – pero sólo si su programación le dice que lo haga.

En esta guía te llevamos a través del proceso de montaje del CrumbleBot y te indicaremos como iniciarte en la programación para acceder al mundo de la computación física. Antes de que te des cuenta, ¡los niños te estarán diciendo cómo mejorarlo!

Al final de este artículo puedes encontrar algunos ejemplos de programas:

  • Descubre tu CrumbleBot
  • Puesta en Marcha del CrumbleBot
  • Hágase la luz
  • ¡Sigue esa línea!
  • Encontrar la luz
  • Comprueba el interruptor
  • Esquivando obstáculos
Montando el CrumbleBot

El montaje del CrumbleBot es muy sencillo en realidad, pero aún así vamos a dividirlo en unos sencillos pasos.

Paso 1 – Vamos a comprobar que tenemos todas las piezas CrumbleBot2_01_1600

Estos son los componentes que necesitas para montar el CrumbleBot:

  • Un controlador Crumble.
  • Una placa base del CrumbleBot, con los componentes soldados, incluidos los motores metálicos con reductora y los separadores para sujetar el controlador Crumble.
  • Dos ruedas para los motores metálicos.
  • Una “rueda loca” con sus dos tornillos de sujección.
  • 10 tornillos M 2.5 y 4 mm de longitud para sujetar el controlador Crumble.
  • 2 separadores hembra-hembra, para sujetar el portapilas, de 15mm de longitud y M2.5
  • 4 tornillos M 2.5 y 8 mm de longitud para sujetar el portapilas.
  • 10 tornillos M 2.5 y 4 mm de longitud para sujetar el controlador Crumble.
  • 4 jumpers de plástico y 4 cables H-H para realizar las conexiones.
  • destornillador de punta de estrella pequeña.
Paso 2 – Empezamos, preparamos el destornillador y buscamos los elementos para sujetar la rueda loca. CrumbleBot2_02_1600

Si abres la parte trasera del destornillador, verás que en su interior hay diferentes puntas. Elige una con forma de estrella y colócala en la punta.

Paso 3 – Colocando la “rueda loca” frontal CrumbleBot2_03_1600

Colocamos la rueda loca en el frontal del robot, con los dos tornillos auto-roscantes. No hay que apretar en exceso.

Paso 4 – Observa y analiza los separadores que traen soldados la placa base CrumbleBot2_04_1600

Observa la foto y tu placa base, ya trae los separadores soldados donde debes colocar el controlador Crumble.

Los cuatro separadores de la parte posterior conectan las salidas de motor del Crumble con los motores de la placa principal CrumbleBot y los cuatro del medio, las entradas/salidas del controlador Crumble con diferentes dispositivos que luego veremos.

Los 2 separadores delanteros deben ser colocados uno al lado positivo (+) y otro al lado de un negativo (-).

Hay que apretar bien los tornillos de los separadores para que no se muevan con el funcionamiento del robot.

Paso 5 – Colocando el controlador Crumble CrumbleBot2_05_1600

Usa los 10 tornillos de M 2,5 x 4 mm para sujetar el controlador Crumble a los separadores.

Asegúrate de que el conector USB del Crumble queda en la parte delantera de la CrumbleBot como se muestra en la foto.

CrumbleBot2_06_1600

Ya hemos terminado de montar el CrumbleBot. Ha sido fácil, ¿verdad?

Ahora vamos a montar el sistema de alimentación del robót. Si dispones de una batería recargable USB, pasa directamente al paso 10. En caso contrario, si tienes un portapilas de 3xAA, sigue con el paso 6.

Paso 6 – Elementos para el montaje del portapilas 3xAA CrumbleBot2_07_1600

Verifica que dispones de los siguientes elementos:

  • Un portapilas 3xAA con cable y conector micro USB.
  • Dos separadores largos de 15 mm x M 2.5
  • Cuatro tornillos largos de 8 mm x M 2.5
Paso 8 – Montaje del portapilas 3xAA CrumbleBot2_08_1600 Paso 9 – Montaje de las ruedas CrumbleBot2_09_1600

Colocamos las ruedas haciendo coincidir la huella de la rueda con la la forma del eje. Empujamos las ruedas hasta que el eje quede alineado con el exterior de la rueda.

CrumbleBot2_10_1600 Paso 10 – Colocamos las baterias CrumbleBot2_11_1600 Paso 11 – Comprobamos el encendido. CrumbleBot2_12_1600

Comprueba que al encender el interruptor del portapilas se enciende un led azul.

Si colocas un dedo sobre los sensores delanteros que hay bajo la placa base, verás que también se encienden dos ledes uno rojo y uno verde.

Paso 12 – Montaje y conexión de las entradas/salidas con el controlador Crumble CrumbleBot2_13_1600

En el CrumbleBot, podremos hacer el conexionado de dos formas principalmente (aunque también podrias utizar cocodrilos como haciamos en el modelo anterior), mediante cables Hembra -Hembra (H-H) o mediante jumpers como ves en la imagen anterior.

La diferencia principal es que realizar las conexiones con los jumpers ya te predisponen que puerto (entrada/salida) está predeterminado para cada dispositivo, mientras que al realizar la conexión por cables puedes elegir cualquier puerto A, B, C ó D.

CrumbleBot2_14_1600

Programando el CrumbleBot2

(Lo que encuentras ahora está basado en el modelo anterior, puede ser que alguna referencia no coincida)

Importante: Los motores se encuentran permanetemente conectados al controlador Crumble. El resto de los dispositivos (sensores de línea, LED RGB, LDR, zumbador y pulsador) están alimentados pero requieren de un jumper o cable de conexión al terminal de entrada/salida correspondiente del controlador Crumble.

1 – Conociendo tu CrumbleBot2

El CrumbleBot parece simple, pero tiene una increíble variedad de funciones a la espera de ser utilizadas por ti y tu Crumble.

  • Interruptor de encendido/apagado.Cuando está encendido, un indicador LED de color azul situado cerca del interruptor se ilumina.
  • Dos micromotores con reductoras de metal que pueden ser accionados de forma independiente, a diferentes velocidades y en cualquier dirección. Por eso es fácil avanzar hacia delante, hacia atrás, realizar giros o girar sobre su eje. ¡Todo listo para empezar!.
  • Separadores. A través de los separadores metálicos la batería proporciona energía a todo el Crumblebot, incluida nuestra placa Crumble.
  • Dos sensores de luz con indicadores LED. Estos se sitúan en la parte delantera del CrumbleBot y detectan si una línea de color negro o una superficie reflectante está debajo. Se puede usar cinta aislante negra con la forma que nosotros queramos, para dibujar líneas que despues el CrumbleBot interpretará segun la programación que le indiquemos.
    Si un sensor de luz detecta una línea negra, el indicador LED correspondiente (rojo para la izquierda, verde para la derecha) se encenderá. Estos sensores se conectan en las entradas digitales de la placa Crumble. Están identificadas como LINE, el de la derecha conecta el sensor de la derecha y el de la izquierda el coreespondiente. (CrumbleBot interpreta HI para la detección de una línea negra y LO para una superficie reflectante).
  • Dos sensores LDR. Estos se conectan como entradas analógicas a la placa Crumble y darán un valor que oscila entre 0 (totalmente oscuro) y 255 (muy brillante), dependiendo de la intensidad de luz que detecten. ¡Utilízalos para buscar el lugar más luminoso de la casa o para esconderte en el lugar más oscuro!. Se identifican como LIGHT (encontrarás dos, para la LDR de la derecha y la de la izquierda).
  • Ocho Sparkles. Cuando se conectan directamente a la placa Crumble, son desde Sparkle 0 hasta el Sparkle 7. Podemos controlar independientemente su brillo y su color. ¿ Por qué no los usamos para indicar lo que está haciendo nuestro CrumbleBot ?.
  • 2 Pulsadores pequeños y táctiles. Se tienen que conectar a una entrada digital de la placa Crumble. Se identifican con Switch (SW-A y SW-B). Cuando está pulsado equivale a HI y cuando no, equivale a LO. Al disponer de dos te permitirá trabajar diferentes funciones lógicas.
  • Zumbador. Se trata de un zumbador activo. Para emitir un sonido debes conectarla a un puerto de la placa.



2 – ¡Pongámonos en marcha!

Antes de empezar a mover tu robot, debes saber que “todos los robots” quieren suicidarse, por lo que si lo enciendes sobre una mesa que no tenga bordes tope !CUIDADO!, se te puede caer.

ejemplo_uno

El programa de la fotografía anterior es todo lo que se necesita para hacer que nuestro Crumble realice un movimiento hacia delante. El Motor 1 hace referencia al motor izquierdo y el Motor 2 al motor derecho. Si ambos motores se mueven hacia adelante, el CrumbleBot tendrá un movimiento en línea recta hacia delante. ¡Pero no lo enciendas todavia!

“Línea recta”. Todos los motores son ligeramente diferentes entre sí. Esto significa que incluso si se establece la misma velocidad para cada motor, puede que no se muevan exactamente a la misma velocidad y el CrumbleBot girará levemente hacia un lado o al otro. Pero esto se puede corregir (aunque no siempre es necesario) estableciendo una velocidad diferente para cada motor.
Si por ejemplo el CrumbleBot se mueve hacia la izquierda, aceleraremos al 80% el motor izquierdo, y le daremos una aceleración menor al motor derecho de esta manera:

ejemplo_dos

Se puede ajustar la velocidad de cada motor de manera independiente entre 0% y 100%, siendo 100% la máxima velocidad que podrá alcanzar nuestro Crumblebot. Es posible que los motores no sean capaces de llevar a acabo su movimiento por debajo del 20%, ya que la velocidad podría resultar demasiado baja para la potencia de los motores.

La velocidad de los motores también puede ajustarse utilizando valores negativos. Así que configurarlo para que avance hacia delante a una velocidad de -75% con la sentencia
[Motor 1 FORWARD at -75%], es exactamente lo mismo que hacer que retroceda al 75% con la sentencia [Motor 1 REVERSE at 75%] .



Si queremos que el CrumbleBot realice un giro a la izquierda, únicamente tendremos que fijar REVERSE sobre el motor izquierdo y FORWARD sobre el motor derecho, como se muestra a continuación:

ejemplo_3

Si lo que queremos es que el CrumbleBot realice un giro a la derecha, tendremos que hacer lo contrario a lo dicho en el anterior ejemplo. Configuraremos el motor izquierdo con un movimiento de avance y el motor derecho a la inversa:

ejemplo_4

Existen otras maneras de programar el giro de tu robot, pero ya las irás descubriendo.

Observa que en estos programas solo se ha explicado como hacer el movimiento, si solo pusieramos ese programa, el CrumbleBot empezaría a funcionar sin fin. Debes fijar que tiempo se realiza cada movimiento y después finalizarlo.

movimiento

3 – ¡Hágase la luz!

¡Vamos a poner en funcionamiento los Sparkles!¡A por ello!.

En primer lugar, conectaremos la salida D de la placa Crumble a la entrada de LEDs del CrumbleBot.

CrumbleBot2_15_1600

De esta manera tendremos el Sparkle 7 a la izquierda y el Sparkle 0 a la derecha.

Podemos utilizar las sentencias referentes a los Sparkles del software Crumble para hacerlos parpadear. El programa de la imagen situada en la parte inferior hace parpadear los LEDs impares con un tono azul. Recuerda que tu primer LED, el programa lo llama 0.

sparkles

4 – ¡Sigue la línea!

El CrumbleBot tiene dos sensores sigue líneas bajo la parte frontal. Estos llevan asociados dos LEDs que se encienden cuando una línea negra (no reflectante) es detectada, rojo para la izquierda (babor) y verde para la derecha (estribor).

Estos LEDs se activan cada vez que el CrumbleBot se enciende, sin necesidad de usar el sofware Crumble para activarlos.

Para usar los sensores sigue líneas, debemos conectarlos (LINE) a las entradas que queremos utilizar. En esta demo usaremos las entradas A y C, podemos observar las conexiones en la fotografía de abajo:

CrumbleBot2_16_1600

Para conseguir que nuestro CrumbleBot siga la línea, probaremos el programa básico que se muestra a continuación. Si el sensor izquierdo detecta una línea negra (Si A es Hi), el robot hará una corrección girando hacia la izquierda y si es el sensor derecho el que detecta una línea negra (Si C es Hi), el robot girará a la derecha. Por el contrario, si no se produce ninguna detección, el CrumbleBot deberá seguir hacia delante.

sigue_lineas

Este programa puede ampliarse fácilmente para que el CrumbleBot se detenga o retroceda si ambos sensores detectan una línea negra. Tú mismo puedes programarlo como desees para que actúe al llegar a un cruce, ¡Adelante!.

5 – ¡Busquemos la luz!

El CrumbleBot posee dos fotoresistencias (LDR) a ambos lados de la parte frontal. Estas LDR dan valores analógicos que varían entre 0 y 255. 0 significa oscuridad total, mientras que 255 significa nivel máximo de luz. En la práctica solo detectará lecturas dentro de estos parámetros.

Utilizaremos las entradas A y C de nuevo, pero esta vez leeremos los valores analógicos de las LDR. Para ello cablearemos el CrumbleBot como se muestra a continuación.

CrumbleBot2_17_1600

Podemos utilizar un montaje similar al del sigue líneas. Lo que queremos conseguir es llevar al robot al lugar en el que el nivel de luz sea más intenso. Debido a que los sensores de luz pueden variar mucho, debemos ser cuidadosos de no hacer retroceder al robot con cada mínima variación en los niveles de iluminación, de lo contrario, nuestro CrumbleBot tenderá a retroceder limitando su avance.

Para evitar que lo antes explicado suceda, crearemos una banda de seguridad en el sofware, asegurándonos de que los niveles de luz son suficientemente diferentes antes de poner en movimiento el robot. Para ello, haremos una comparación de las variables X e Y y nos aseguramos de que hay una diferencia de al menos 10 unidades entre el valor de oscuridad y de luminosidad.

ldr

Notaréis que hay un retardo de 100 milisegundos al final de cada loop.

Podéis experimentar con diferentes velocidades, bandas de seguridad en los niveles de luz y diferentes retardos para observar con cuál de ellos el robot alcanza antes un punto específico iluminado. O ¿por qué no probamos a cambiar el código para que el robot encuentre el lugar más oscuro para esconderse? ¡A por ello!.

6 – ¡Comprobemos los pulsadores!

El Crumblebot2 tiene dos pequeños pulsadores A y B que podemos usar para cambiar lo que está pasando en el programa o simplemente para activar un programa.

CrumbleBot2_18_1600

Vamos a comenzar conectando el pulsador A al puerto B y el pulsador B al D.

Si el pulsador permanece pulsado obtendremos un HI y LO si no lo está.

Este sencillo programa enciende el motor izquierdo al pulsar el SW-A y retrocede al pulsar el SW-B.

SW

7 – Zumbador.

El CrumbleBot posee un zumbador activo incorporado en la parte trasera del CrumbleBot, bajo el portapilas. Para poder activarlo conectaremos BUZZ con el puerto B.

CrumbleBot2_19_1600

Con el siguiente programa, haras que se emitan tres sonidos al encender el CrumbleBot

buzz

Como verás todas estas actividades son muy sencillas para todo lo que puedes programar en tu CrumbleBot y conseguir interactuar con el y con su entorno. ¡ANIMATE! y combina todos los sensores y actuadores, de modo que consigas diferentes comportamientos.
Recuerda que para que funcione un dispositivo tiene que estar conectado y que para ello puedes utilizar los jumpers, cables H-H, o cables cocodrilos.

En los cursos para formadores aprenderás a programar este robot como un verdadero experto.

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