Modelos, Control y Sistema de Visión

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Configuración diferencial basada en NXT-Lego
 
El sistema NXT de Lego es la plataforma para el desarrollo de aplicaciones robóticas que permite el desarrollo de experimentos a más bajo coste. Adicionalmente, reduce el tiempo de desarrollo al existir el software que atiende a los sensores básicos utilizados en robótica.
 
El desarrollo de la robótica tiene las siguientes desventajas:
 
1.- Platafomas dedicadas: No existen estándares en el hardware, por lo que en general el sistema de desarrollo es único.
2.- Límites en la disponibilidad del sistema: Por la diversidad de sensores y el coste del sistema robótico, el acceso a la plataforma para el desarrollo de aplicaciones generales es limitado.
3.- Problemas de fiabilidad: Al ser construída de forma personalizada la estructura, no se atiende de forma priorizada los problemas asociados a fallos del complejo hardware que lo conforma.
4.- Tiempo de uso limitado: El tiempo empleado en la creación de la plataforma y los avances en la tecnología asociada a su desarrollo limita el ciclo de vida útil.
5.- Coste del sistema: La tecnología empleada y los costes asociados a su desarrollo y puesta a punto es significativo.
 
El sistema NXT de Lego minimiza algunas de las anteriores limitaciones.
 
A continuación se muestran los elementos que conforman el sistema NXT de Lego
que está formado por los siguientes componentes:
 
1.- Centro de procesamiento o computador.
2.- Motor(es).
3.- Compás.
4.- Interfaz Bluetooth.
5.- Giróscopo.
6.- Micrófono.
7.- Interruptor o bumper.
8.- Sonar.
 
La fase de desarrollo de un sensor GPS que se pueda incorporar al sistema está bastante avanzada

Sensor GPS que se incorpora al LEGO

A continuación se muestran dos aplicaciones fundamentales basados en el NXT de Lego: Un robot SCARA y un robot móvil con configuración diferencial
El Microsoft Robotics Studio posee servicios que permiten la interfaz con los sensores y la conectividad Bluetooth del computador central, facilitando la concentración de los esfuerzos de desarrollo en los algoritmos de atención a los mismos. Adicionalmente, existen varios ejemplos de aplicaciones.

Servicios de VPL aplicables al Lego NXT

Se puede utilizar el ECRobot, un Blockset en Simulink para el desarrollo de aplicaciones sobre Matlab. A continuación se muestran algunos de los componentes que lo constituyen

A continuación se muestra como ejemplo a una configuración diferencial que posee cuatro sensores conectados al NXT (dos sónares, un giróscopo y un compás). El NXT está conectado a un ASUS a través del puerto USB. A través de Bluetooth se conecta un GPS al ordenador, que además posee una cámara integrada.

 

El siguiente programa lee todos los sensores. Se utiliza el Toolbox RWTH-NXT y la lectura del GPS utilizando Matlab. La lectura de la cámara, para experimentos de visión, se puede realizar directamente desde Matlab.
 
Referencias: