4 Electrónica y robótica

4
Electrónica
y robótica
Tecnología y ciencia ficción
Las leyes de la robótica
Yo, robot (2004) de Alex Proyas.
1
2
3
¿Cuáles son
las tres leyes
de la robótica?
¿Añadirías
o variarías
alguna de esas
leyes?
¿Podrán algún día
los robots tener
sentimientos?
¿Y dominarnos?
La robótica como riesgo
La pregunta acerca del riesgo que suponen las máquinas para la humanidad,
tal y como se la plantean alarmados científicos de la talla de Stephen Hawking,
además de enferma de optimismo, llega tarde. La imagen de un mundo
arrasado por Skynet no es más que una fabulación pedestre que no hace
justicia a la realidad.
La distopía, para entendernos, es esto, nada tiene que ver con la ficción.
Podemos fabular con un futuro a imagen de Walking dead, que básicamente
propone la superación del Homo sapiens por una nueva especie de muertos
en vida. Eso o compartir con la película recién estrenada Ex Machina
la posibilidad de una superación civilizada de nuestras deficiencias genéticas
por máquinas necesariamente mejores, menos falibles.
Pero, insistimos, ya es tarde. Un estudio reciente demuestra que en 2050
se necesitarán el equivalente a tres planetas para el abastecimiento natural
de todos nosotros. Ya consumimos muy por encima de la capacidad que
tiene la Tierra de proveernos de recursos de manera renovable.
Y nos acercamos al límite con paso decidido. Si a esto sumamos la forma tan
profundamente injusta de repartir la riqueza (el 1% posee el 50%) ya sí
podemos aceptar que, como proyecto, somos lo más parecido a un fracaso.
En este panorama, la pregunta por la amenaza que supondría una Thermomix
con conciencia (suponiendo que no la tenga ya) se antoja retórica.
¿Por qué no darle una oportunidad? Peor que nosotros no puede hacerlo.
Luis Martínez, «Llegan tarde las máquinas».
El Mundo (1 de marzo de 2015) (adaptación)
1. ¿Qué es una distopía?
2. ¿Por qué plantea el autor que «es tarde» para la humanidad?
3. Compara el futuro que plantean películas como Terminator
y Ex Machina, o la serie Walking Dead, con algún libro o película
que conozcas con el que estés de acuerdo. Di si se trata
de utopías o distopías.
4. Organizaos en grupos y, con ayuda del profesor o profesora,
reflexionad sobre el papel que podrían desempeñar las máquinas
cuando tengáis 70 años. Presentad vuestras ideas en clase.
Unidad 4. Electrónica y robótica
1. Introducción a la robótica
El siglo XXI ha marcado un antes y un después a muchos niveles, entre ellos el de la
tecnología. Es habitual encontrar en nuestros hogares ordenadores, teléfonos móviles,
tabletas u otros dispositivos llamados «inteligentes». También están presentes en nuestro entorno más cercano, muchas veces sin que seamos conscientes de ello: en establecimientos, en el transporte público e, incluso, integrados en el mobiliario urbano. El
concepto Smart City y las mejoras en el ámbito de la robótica han contribuido a ello.
Un robot es un mecanismo articulado que desarrolla movimientos o funciones automáticas, siguiendo instrucciones externas o unas reglas que le han sido incorporadas. La
robótica es una rama de la tecnología centrada, sobre todo, en el diseño, la programación y la construcción de robots.
Los automatismos son los primeros robots propiamente conocidos. Actualmente se usan más como
juguetes, pero en sus orígenes fueron un gran invento.
Desde que Herón de Alejandría (siglo I) creara el primer autómata, la robótica ha evolucionado lentamente hasta llegar a una verdadera revolución en el siglo XX. La estrecha
relación con la tecnología ha contribuido a ello, y actualmente existen artilugios impensables veinte años atrás. Los androides o robots humanoides, los robots domésticos o los
que se utilizan en misiones especiales (como en el espacio u otros ambientes hostiles
para la vida) son un ejemplo de ello.
La robótica camina hacia una nueva época: la llamada era cíborg. En ella los componentes tecnológicos se integrarán en la biología humana, como ya sucede con algunos implantes oculares, cocleares o de miembros que son funcionales. Un cíborg (del acrónimo
inglés formado por cyber ‘cibernético’ y organism ‘organismo’) es una criatura compuesta
de elementos orgánicos y tecnológicos.
Ahora bien, si analizamos las ventajas e inconvenientes de la implantación de la robótica
en la sociedad podemos enumerar algunos pros y contras:
PROS
El ejemplo más paradigmático de robot se encuentra
en el entorno industrial, donde los brazos robóticos
manipulan piezas con gran precisión.
‡ En la industria, fabricación de productos de mejor calidad, precisión
y uniformidad.
‡ Confort y comodidad en el día a día.
‡ Reducción del trabajo pesado o peligroso.
CONTRAS
‡ Reducción de puestos de trabajo.
‡ Dependencia con respecto a algunos dispositivos y productos, sobre todo a
nivel doméstico.
‡ Mal uso de robots militares o armados.
Un androide es un robot de forma humana o humanoide. El objetivo es que pueda interactuar con las
personas de forma amigable, siendo más o menos
autónomo.
68
Algunos de los contras han abierto serios debates sobre el futuro de la robótica dentro de
la sociedad humana, especulando sobre la desaparición del ser humano y la aparición de
una nueva sociedad: la de los robots. O quizá la de los cíborgs.
Unidad 4. Electrónica y robótica
2. Control de sistemas
Una familia llega a casa y decide poner la calefacción a 18 ºC. Cuando la vivienda se
calienta y llega a la temperatura establecida, el termostato envía una señal al calentador
para que se pare, hasta que detecta que la temperatura desciende por debajo de los 18 ºC
y se vuelve a encender. Para que este proceso sea efectivo es necesario tener un control
del sistema.
La calefacción de una vivienda es uno de los muchos ejemplos cotidianos en los que un
sistema debe ser controlado. El consumo de energía, encender y apagar una lámpara,
mover un objeto con un brazo robótico o el riego automático son ejemplos del día a día
en los que interviene un sistema de control.
El sistema puede representarse mediante bloques: se necesitan señales de entrada para
que el sistema de control las analice y, de esta manera, lance en forma de señales de
salida las acciones que se deben realizar.
SEÑALES DE
ENTRADA
SEÑALES DE
SALIDA
Agua Calor
Limpio
Luz
Humedad
Frío
Fuego
Oscuridad
Sucio
Sequedad
SISTEMA DE
CONTROL
El riego automático puede programarse para que a
una hora exacta riegue durante cinco minutos. En
este caso, se trata de un sistema de lazo abierto.
Sistema de lazo abierto
También conocido como sistema lineal. El sistema de control de lazo abierto actúa
siempre sin que la señal de salida afecte al sistema de control. Es decir, las señales de
salida son inmediatas, obteniendo siempre el mismo resultado.
Sistema de lazo cerrado
Un sistema de control de lazo cerrado funciona de forma continua siguiendo un bucle
Ànito. Las señales de salida pasan a ser señales de entrada repetitivamente, hasta que
el sistema de control detecta que se ha llegado al objetivo para el que ha sido programado.
señal de
entrada
Elementos de control
Proceso
El termostato de una vivienda. Para climatizarla a
gusto del propietario el sistema manda señales de
salida a medida que recibe información de entrada.
El sistema funciona de forma continua mientras el
objetivo no se ha cumplido. En este caso, se trata
de un sistema de lazo cerrado.
señal de
salida
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Unidad 4. Electrónica y robótica
3. Arquitectura de un robot
Un robot industrial es un brazo mecánico ¿jado a una base que articula sus distintas
piezas para realizar las tareas para las que ha sido programado.
El robot simula el brazo de una persona, teniendo en cuenta todas sus articulaciones
tal como puedes observar en la ¿gura siguiente:
Robots en una factoría de automoción. El trabajo que realizan es más homogéneo y el tiempo de
producción más regular. Además, la manipulación
precisa de objetos pesados supera la capacidad del
ser humano.
Si descomponemos el brazo en los distintos elementos que lo forman observaríamos
cuatro muy de¿nidos: la parte mecánica, los actuadores, los sensores y el equipo de
control.
Parte mecánica
Actuadores
Sensores
Equipo de control
Se re¿ere al chasis del robot,
incluyendo la forma que presenta
y la capacidad de movimiento.
Su estructura y sus articulaciones
marcarán el espacio de trabajo.
Son los encargados de realizar
la fuerza motriz en cada articulación y garantizar su movimiento.
Pueden ser eléctricos, hidráulicos
o neumáticos. Los más usados
entre los eléctricos son los de
corriente continua y los motores
paso a paso.
Son dispositivos encargados de
detectar distintos tipos de magnitudes y transformarlas en señales
eléctricas. Pueden acompañar a la
articulación para informar en todo
momento al equipo de control de
la posición en la que se encuentra.
Es el dispositivo programable,
el cerebro del robot. Se conecta
mediante un cable a un puerto del
ordenador. El equipo de control
también manda y recibe señales
de los actuadores y sensores,
respectivamente.
70
Unidad 4. Electrónica y robótica
Sistemas de control
El sistema de control es el encargado de asegurar que las acciones realizadas por el
robot cumplen con el objetivo para el que ha sido programado. Esta unidad capta las
señales de los sensores y envía a los actuadores órdenes acordes con el programa
interno del sistema.
Normalmente para programar un robot se usa un sistema de control mediante ordenador. Para poder programar el robot es común usar un sistema de control mediante un
ordenador. Este sistema se construye con un ordenador y una controladora, que es la
encargada de recibir las señales de los sensores y de mandar las órdenes a los actuadores. Los datos se procesan mediante la controladora conectada al ordenador, que será
el que dispondrá del programa que procesa las señales.
La placa Arduino es una plataforma de hardware
libre que se conecta a un ordenador y actúa como
controladora. Facilita el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.
u t d sc p a es
Por otro lado, también es posible encontrar robots controlados mediante un circuito electrónico programable integrado dentro el robot. En este caso el robot no necesita estar
conectado al ordenador. Un ejemplo sería un juguete animado.
Elementos terminales
Todos los brazos mecánicos usan como dedo un elemento terminal, encargado de desarrollar una acción concreta según el tipo de trabajo que deba realizar. Los más comunes
son los que se emplean como elemento de sujeción o herramienta, y los podemos encontrar en fábricas, hospitales, laboratorios u otros campos.
Los elementos terminales emulan, y algunas veces superan, la destreza y versatilidad
de la mano humana. En la imagen lateral puedes observar un ejemplo aplicado al campo
cientí¿co. La aguja administra dosis líquidas con gran rapidez y precisión, evitando a los
investigadores una tarea tediosa sujeta a errores.
Elemento terminal de uso cientí¿co.
Aplicaciones de la robótica
S
Servicios.
Desarrolla tareas de ayuda a las
personas. Se emplea, sobre todo, en el campo de la medicina, la seguridad o las tareas
ddel hogar, como por ejemplo, las aspiradoras
aautomáticas.
Exploración. Se usan para explorar zonas
peligrosas o de difícil acceso, como minas,
galerías, áreas contaminadas, el océano o el
espacio. Un ejemplo es el vehículo marciano
Opportunity.
Industria. Permiten realizar trabajos
pesados, peligrosos y repetitivos de forma
precisa. Los brazos robóticos, los manipuladdores o los micro y nanorobots son los más
usados.
Entretenimiento. Cada vez son más
populares los juguetes robóticos, como los
drones o las mascotas interactivas (Aibo, por
ejemplo).
Educación.
E
Lego, Robotis Kidslab o Arduino
son
s algunos de los programas y plataformas
que
q existen cuyo objetivo es introducir la
robótica
r
entre el público no especialista.
Otros. Dependiendo de la función que se
requiera, pueden diseñarse robots especí¿cos. Pueden ser quirúrgicos, de transporte,
bélicos o que desarticulen bombas, entre
otras muchas aplicaciones.
71
proyecto paso a paso
Construcción de un joystick
y programación de un videojuego
1. Introducción
Materiales y herramientas
t Tabla de madera de 300 × 200 × 3 mm
t Cola blanca
t Motor de CC de 5 V
t Cuatro tornillos y sus arandelas
t Dos potenciómetros 1 k
t Cables de conexión eléctrica
t Cable conexión a PC
t Una placa Arduino Uno
t Un PC (sistema Windows, Mac o Linux)
t Papel de lija
t Llave fija del 14
t Estaño y soldador
t Polímetro
t Sierra de marquetería
t Taladro y brocas del 2, 6 y 10
La finalidad de este proyecto es construir un joystick
para PC totalmente funcional. Para ello, se emplearán
conocimientos de varias disciplinas como la programación, la robótica, y la electrónica analógica y digital.
El control de sistemas que se empleará es el Arduino
Uno, una plataforma de hardware libre basada en una
placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo. Está diseñada para facilitar el uso de la electrónica
en proyectos multidisciplinares.
Este hardware se asociará al software de programación
S4A, una modificación de Scratch que proporciona una
forma de programación sencilla y gráfica que consiste
en arrastrar bloques de programación de manera muy
intuitiva.
Este proyecto se debe desarrollar en el taller.
72
2. Construcción del joystick
El joystick de este proyecto se ha construido con madera
de 3 mm de grosor, aunque cualquier otro material rígido
podría servir. Si utilizas otro grosor afectaría al montaje
de las piezas y deberías recalcular las medidas del plano.
Si quieres construir el joystick con plástico puedes utilizar
los conocimientos sobre impresión 3D que aprendiste en
el capítulo anterior.
Para empezar, es importante identificar todas las piezas
y realizar su correspondiente dibujo sobre la madera, tal
y como se observa en el plano. Si las enumeras del mismo
modo podrás controlar mejor los pasos que debes realizar.
A ver si eres capaz de proponer modificaciones a estos
planos. ¡Sé creativo!
73
1. Corta todas las piezas. Márcalas con los números correspondientes siguiendo la numeración establecida en
el plano.
4. Marca en la base dónde irán los otros elementos siguiendo la distribución marcada en el plano.
5. Pega la pieza 7 perpendicularmente a la base.
Para realizar un agujero que quede correctamente centrado se
recomienda empezar con una broca pequeña.
2. Comienza el montaje por el cabezal móvil. Pega las
piezas 1, 2 y 3 del plano con cola blanca de modo que los
agujeros queden correctamente alineados.
3. Finaliza el cabezal móvil pegando las piezas 5 y 6.
Igual que en el paso anterior, procura alinear correctamente los agujeros.
74
6. Busca el punto medio de resistencia de los potenciómetros con el polímetro. Para hacerlo correctamente
mide entre el borne central y uno de los bornes laterales, haciendo girar el potenciómetro (estará en 500 Ω).
Marca con un rotulador blanco dicho punto.
7. Suelda los cables a los potenciómetros tal y como se
muestra en la imagen.
3. Montaje del joystick
Una vez tengas todos los elementos necesarios, procede al montaje del joystick siguiendo estas instrucciones:
1. Quita la tuerca y la arandela de los potenciómetros.
Coloca el primer potenciómetro en la pieza 6, introduciendo la tuerca y la arandela entre la base y la cabeza
móvil. Aprieta la tuerca para que quede fijo en su posición.
2. Realiza la misma operación en la parte superior del
cabezal móvil insertando en el medio el mando del
joystick.
3. Comprueba que los potenciómetros están puestos
y la cabeza móvil perfectamente plana. Pasa el cabezal
por el potenciómetro colocado en la pieza 7 y fija toda
la estructura en la base, procurando que el potenciómetro pase por la pieza 6 fijada en la base.
4. Conecta los cables al Arduino Uno tal y como se
muestra en el esquema.
75
4. Conexión entre Arduino y S4A
Cable central del potenciómetro
Entrada analógica 0
inferior (eje Y)
Cable central del potenciómetro
superior (eje X)
Entrada analógica 1
Cable rojo
Power 5 V
Cable negro
Power GND
Cables del motor
Digital 13 y GND.
5. Para simular efectos de vibración en el mando cuando juegues, conecta el motor tal y como se muestra en
la imagen que aparece a continuación. Debes poner una
pieza de madera de 20 × 10 mm unida al motor mediante un agujero de 2 mm de diámetro para conseguir un
mayor efecto de vibración.
76
El joystick requiere que le instales un software para programarlo y utilizarlo. En este caso, S4A y Arduino Uno.
Para ello, sigue estos pasos:
1. Citilab ha creado la aplicación S4A (Scratch For Arduino) para programar de manera gráfica en Arduino.
Descarga e instala esta aplicación desde http://s4a.cat/
2. Instala el software para que el PC reconozca tu Arduino desde http://arduino.cc/en/Main/Software.
3. Para comprobar que todo está correctamente instalado, prueba a hacer parpadear el led L ejecutando el
ejemplo que viene en el propio software llamado Archivo/Ejemplos/01.Basics/Blink.
5. Ejecuta el S4A. En primer lugar buscará la placa y si
todo está correctamente instalado aparecerá a la derecha
del programa una tabla que informa sobre el estado de
los sensores.
5. Programación del juego
S4A es un software de programación basado en bloques
que se arrastran a la zona de programación para su uso.
Dicho entorno nos permite programar orientándonos
hacia un objeto, es decir, cada objeto que pongas puede
definirse por separado, y a su vez, cada objeto puede
interactuar con el resto. La interfaz del software S4A
está dividida en cuatro grandes bloques:
t Paleta de bloques. Está dividida por categorías y
nos permite seleccionar las piezas que deseamos utilizar.
t Zona de programación. En ella realizamos los programas para cada objeto, arrastrando las piezas a dicha zona.
4. Instala en la tarjeta Arduino el firmware que facilita
la comunicación con S4A. Descárgalo desde la propia
web del S4A y carga el fichero firmware en el software
de Arduino, instalándolo posteriormente sobre el Arduino:
Paleta de bloques
Zona
de programación
http://vps34736.ovh.net/S4A/S4AFirmware16.ino
Selector de objetos
Escenario
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t Escenario. Permite visualizar lo que estamos programando y muestra la tabla activando la bandera
verde.
t Selector de objetos. Sirve para seleccionar y crear
los objetos que queramos programar y definir los fondos o escenarios. Las funciones de actuación sobre la
tarjeta Arduino Uno se encuentran dentro de la paleta de bloques, en el bloque Movimiento, identificado
con un recuadro azul.
2. Diseño de la nave. Una vez establecidos dichos
valores, empieza a realizar el primer movimiento de
nuestro juego. Para ello cambia el disfraz del objeto Arduino1 marcándolo en el selector de objetos y haciendo
clic en la pestaña Disafraces de la zona de programación. Edita, limpia la pantalla y crea tu propio objeto.
¡MUY IMPORTANTE!
Ten presente que la tarjeta Arduino Uno solo funciona con
el objeto Arduino1, que ya está seleccionado por defecto.
Por ese motivo nunca se debe borrar dicho objeto. Más
adelante aprenderás a modi¿car su apariencia.
El juego que vas a crear es una demostración sencilla
para que empieces a comprender cómo interactuar con
la placa Arduino y el software S4A. Se trata de una nave
que debe evitar ser golpeada por un asteroide. Cada vez
que el asteroide la golpee, el mando del joystick vibrará.
3. Movimiento de la nave. Para dar movimiento al
objeto inserta el siguiente código:
Los pasos que seguir para realizar el juego son los siguientes:
1. Calibración de los sensores de movimiento. Al
mover el mando puedes comprobar que los valores de
la tabla de sensores Analog0 y Analog1 varían entre los
valores comprendidos del 0 al 1024, siempre que llegues al final del recorrido moviendo el potenciómetro
en las dos direcciones.
Anota los valores máximo, mínimo y medio moviendo
cada uno de los potenciómetros en la dirección correspondiente.
Teniendo en cuenta los valores de Analog0 y Analog1
recogidos en el apartado de calibración, deja un margen
en la zona central para que el mando pueda estar en
reposo cuando está centrado, sin realizar ningún movimiento.
4. Personalización del fondo. Personaliza el fondo
del juego apretando en Selector de objetos → Escenario, y
selecciona el fondo Stars.
78
5. Creación del asteroide y movimiento. Crea un
objeto nuevo en el Selector de objetos. Inserta el siguiente código para que pueda moverse libremente por la
pantalla:
6. Creación de más asteroides. Puedes duplicar los
asteroides haciendo clic sobre él dentro del selector de
objetos. Puedes modificar el programa de cada asteroide dotándolos diferentes velocidades, indicando una
condición para finalizar el juego, etc.
7. Vibración del joystick. En el objeto Arduino1, inserta este código para que tiemble el mando cada vez
que te golpee el asteroide:
¿Preparado para jugar?
Partiendo de este juego, puedes modificar tantos datos
como quieras aumentando velocidades, creando nuevos objetos, añadiendo tiempo y puntuación, etc.
79
Unidad 4. Electrónica y robótica
BANCO DE ACTIVIDADES
1.
Los autómatas son los primeros «robots»
reconocidos como tal. La primera persona que
recopiló información sobre los autómatas fue Herón de Alejandría (siglo i d. C). Busca información
sobre los autómatas de esa época y compáralos
con los actuales.
CS
CL
6. Los robots EV3 de la marca LEGO utilizan unos
bloques muy sencillos para programar. Busca información sobre cuáles son y explica sus características.
CI
2.
Las lámparas de un jardín se encienden
de forma automática cuando la luz exterior
es inferior a un parámetro establecido por el
propietario. Reflexiona si se trata de un sistema de control de lazo abierto o de lazo cerrado, y realiza un esquema de cómo funcionaría
ese sistema.
CA
de corriente continua y un motor paso a paso.
A menudo se dice que el robot terminará controlando al hombre. Lee el siguiente
fragmento de la novela Yo, Robot (Isaac Asimov, 1950) y contesta a las preguntas.
CA
CS
CL
«Fíjate en ti. No lo digo con ánimo de desprecio, pero
fíjate bien. El material del que estás hecho es blando
y Àojo, carece de resistencia, y su energía depende de
la oxidación ine¿ciente del material orgánico. >...@
Entráis periódicamente en coma, y la menor variación
de temperatura, presión atmosférica, la humedad o
la intensidad de radiación afecta a vuestra e¿ciencia.
Sois alterables. Yo, por el contrario, soy un producto
acabado. Absorbo energía eléctrica directamente y la
utilizo con casi un ciento por ciento de e¿ciencia. Estoy compuesto de fuerte metal, permanezco consciente todo el tiempo y puedo soportar fácilmente los más
extremados cambios ambientales. Estos son hechos
que, partiendo de la irrefutable proposición de que
ningún ser puede crear un ser más perfecto que él,
reduce vuestra tonta teoría a la nada.»
a) ¿Qué personaje crees que habla y sobre
qué especie habla?
b) ¿A qué conclusión llega el personaje principal?
c) Busca información sobre las «tres teorías
de la robótica» enunciadas por Asimov y
reflexiona sobre si, a día de hoy, las mantendrías.
5.
80
Actividades sobre el proyecto
CL
3. Busca y explica las diferencias entre un motor
4.
CA
CC Busca información sobre competiciones
de robótica para alumnos de tu edad. Explica
cómo funcionan y el material y los conocimientos que se necesitan para participar.
Montaje
7. ¿Cuál es el valor máximo que puede tomar el sensor Analog0?
8. Si el sensor Analog0 indica el valor 512, ¿qué tensión le llega a la entrada Analog0 del Arduino?
9. Explica qué modificaciones y mejoras realizarías.
Programación
10. ¿Cuál es el tamaño de la pantalla de visualización
del juego en S4A?
11. ¿Para qué sirve una variable?
12. ¿Por qué se tienen que poner las variables a 0 al
comenzar el juego?
13. Explica para qué sirven los siguientes bloques:
14. En la imagen del Ejemplo 1 puedes observar el
código para mover la nave hacia la izquierda a
dos velocidades distintas:
Unidad 4. Electrónica y robótica
BANCO DE ACTIVIDADES
Programa para que, dependiendo de la posición
del joystick, la nave varíe su velocidad. Juega con
los valores de los sensores Analog1 (eje X) y Analog2 (eje Y) para que la velocidad de la nave incremente en función de la inclinación del joystick en
todos los ejes.
15.
CS
CL Amplía la programación del proyecto para
que aparezcan estrellas y al cogerlas sumes puntos. Para ello, realiza los siguientes pasos:
a) Crea una variable llamada Toque que sea para
todos los objetos e inserta el siguiente código
en el programa del objeto 1 (el asteroide).
b) Crea una variable llamada Estrella que usarás
para contar la cantidad de estrellas cogidas.
c) Crea un nuevo objeto con forma de estrella.
d) Inserta el siguiente código en el apartado de
programación del objeto Estrella.
Ampliación
16. Fabrica una carcasa personalizada para el mando.
17. Amplía el diseño colocando un pulsador. Modifica el juego para que al pulsar el botón del pulsador
se haga invisible la nave con el fin de que los asteroides no puedan tocarla. El nuevo sensor será el
Digital2 del programa S4A.
18. Elabora un juego propio.
CS
CL
Pasado, presente y futuro
19. Leonardo da Vinci nunca imaginó que uno de sus
diseños contribuiría a la exploración de Marte. El
experto en robótica Mark Rosheim está diseñando un robot para la NASA basado en un invento
de Leonardo que aparece en el Códice Huygens,
uno de sus cuadernos de notas. El robot está pensado para mantener sistemas de la Estación Espacial Internacional, sobre todo cuando no haya
humanos. En una futura exploración a Marte, la
NASA podría dar órdenes a robots de este tipo y
encargarles tareas de mantenimiento. Puesto que
tendrían que trabajar solos, necesitan tanta destreza manual como la de un mecánico humano.
Para conseguir la perfección de movimientos,
Mark empleó cinco años en diseñar el robot de
Leonardo, cuya dificultad máxima fue la recreación exacta de las articulaciones de la primera
mano humanoide, del hombro y del torso.
Desde entonces se han perfeccionado cada vez
más este tipo de robots, llamados antrobots, que
en un futuro no muy lejano trabajarán en Marte
en unas condiciones que ningún humano podría
soportar.
a) ¿Dónde trabajarán los antrobots?
b) ¿Crees que se han utilizado ya robots en el espacio?
e) Aumenta la dificultad duplicando objetos y realiza una programación para que el juego finalice al tocar ocho asteroides o al recoger diez estrellas. Deberá salir un mensaje en la pantalla
indicando que se ha perdido en el caso de tocar
los asteroides y que se ha ganado en el caso de
recoger las estrellas.
81
técnicas de presentación
Elaborar un vídeo de presentación
Deberás presentar el joystick y el juego que has programado al resto de tu clase
mediante la plataforma Youtube de Google, donde, además de grabarte en vídeo, deberás fingir ser el más famoso de los gamers.
¿Cómo usar Youtube?
Youtube (www.youtube.com) es una página web usada por millones de
usuarios que visualizan y comparten vídeos. Al tratarse de una aplicación de Google, cualquier usuario con un correo electrónico con dominio
Google puede publicar en la página. Una persona sin cuenta de Youtube
únicamente puede visualizar vídeos.
¿Qué es un gamer?
El término gamer en la era tecnológica equivale a videojugador. Si se
aplica en Youtube, se refiere a una persona que graba vídeos sobre cómo
juega a distintos juegos de PC, realizando comentarios y superando algunas pruebas, retransmitiéndolos en directo o colgándolos posteriormente. Algunos de los gamers de Youtube más famosos actualmente son
WillyRex o ElRubius.
Los gamers utilizan dos tipos
de grabaciones:
Grabación tradicional. En
el vídeo aparece únicamente
el juego, mientras el gamer
habla sobre la partida.
Grabación 2.0. En el vídeo
se puede ver la partida desarrollada por el gamer y a él
mismo en una ventana más
pequeña, generalmente ubicada en una esquina.
Los pasos a seguir para ser un gamer en Youtube son los siguientes:
1. Observar y aprender. Visualizar canales de gamers profesionales
te ayudará a analizar los trucos, los comentarios y el formato que sigue
cada jugador. Escoge aquello que más te gusta y adáptalo para incorporarlo en tus jugadas.
2. Escoger una temática. Es importante centrarse en un género específico que se te dé bien, para así poder grabar tus partidas mientras
disfrutas realizándolas.
82
3. Conseguir el material necesario para jugar. Dependiendo del juego y
de la consola, necesitas complementos que también deberás conseguir. De ti
depende saber hasta dónde quieres llegar.
4. Conseguir el material necesario para grabar. Disponer de una webcam
o una cámara para grabarte, así como de un programa que permita grabar tus
jugadas, es imprescindible.
Presenta tu proyecto
Una vez te hayas informado sobre el funcionamiento de Youtube y sobre la
forma de funcionar de un gamer, ha llegado el momento de actuar como uno
de ellos. Debes seguir estos pasos:
1. Inicia sesión en Youtube con una cuenta de Google.
2. Una vez dentro, entra en Mi canal, situado en el lateral izquierdo de la pantalla.
3. Configura los datos de tu canal en la ventana que se ha abierto. Escoge un
seudónimo que creas que va a funcionar como gamer y dile a tu profesor o
profesora cuál es.
4. Descárgate un programa que te permita capturar la pantalla del PC. Puedes
usar, por ejemplo, Screencastomatic, ya que no es necesario instalarlo porque
funciona online. Tienes la posibilidad de enviar la captura directamente a Youtube para editarla o puedes descargarte el archivo de vídeo. En la propia web
tienes un vídeo tutorial sobre cómo realizarlo.
5. Usa las herramientas de Youtube que te sean útiles. Si clicas sobre el icono
Subir, situado en la esquina superior derecha, aparecerá el editor de vídeos y
podrás grabarte con la cámara web.
6. Graba el vídeo que publicarás: por un lado debes explicar cómo funciona el
joystick, por otro explica la programación realizada en S4A y, finalmente, graba
tu gameplay (‘sesión de juego’) donde se vea cuál es tu juego y cómo juegas.
7. Para publicar el vídeo en Youtube aprieta el icono Subir situado en la esquina superior derecha y arrastra el vídeo editado al centro de la pantalla.
8. Carga el vídeo en tu canal y comparte la url del vídeo con tu profesor o
profesora.
Herramienta de edición de vídeo
En el mercado hay muchos programas de edición de vídeo que pueden serte
útiles. Los hay de pago, aunque también libres, adaptados al sistema operativo
que utilices como, por ejemplo, Avidemux, Cinelarra, Pitivi o Kino.
83
Unidad 4. Electrónica y robótica
84
Unidad 4. Electrónica y robótica
CONSTRUYE
TUS COMPETENCIAS
1
Indica qué afirmaciones son
ciertas y cuáles son falsas. Razona
brevemente tus respuestas:
C3
a) El gasto militar real de un país
no se reduce al de su Ministerio
de Defensa.
b) Según algunos estudios, el gasto en I+D militar en España se
incrementó de 2014 a 2015 en
más de un 40%.
c) En 2015, en España no se destinan fondos de I+D militar para
el desarrollo de robots bélicos.
d) Según la empresa Foster-Miller,
un robot bélico como SWORDS
resulta más barato que un soldado profesional.
2
C1 Plantea y defiende dos motivos por los que creas que deberíamos tener ejército y otros dos por
los que pienses que no deberíamos
tenerlo. Después, compartidlos en
clase.
3
C2 Calcula el porcentaje de gasto
dedicado a I+D militar, respecto al
gasto militar total en el año 2015.
4
C1 Haz un esquema en el que aparezcan todos los tipos de elementos robotizados militares que existen en la actualidad.
5
C2
Puntúa del 0 (no estoy de
acuerdo en absoluto) al 10 (estoy
totalmente de acuerdo) tu conformidad con las siguientes afirmaciones. Argumenta tus respuestas:
a) Si España no fomenta las empresas de investigación militar,
deberá comprar armas a empresas de otros países.
b) España debería dedicar el presupuesto militar a fines sociales.
c) Mejorar la tecnología militar aumenta la seguridad de nuestros
soldados.
6
¿Se deben desarrollar robots
para matar? ¿Para defendernos?
Redacta media página para responder a estas cuestiones.
C3
85