Robots resuelve-laberintos

La idea de este concurso es la siguiente:

Cada robot tiene la oportunidad de recorrer el laberinto a una velocidad baja para memorizarlo (search run). A continuación, tiene que volver a recorrer el laberinto lo más rápido posible (speed run). La salida es desde una esquina del laberinto y la meta es una "habitación central". Aquí pongo un video que grabamos en el congreso del APEC en el 2006, no salen todos los participantes, pero por lo menos se ve el robot ganador… ¿se nota no?.

Otros apuntes sobre el concurso es que el pasillo es de unos 17 cm de ancho. Esto implica que los robots deben ser muy estrechos y pequeños. Si uno se fija, verá que está hecho con módulos cuadrados y su longitud es de 17 cm. Si se cuenta el número de modulos que recorre el robot para llegar al final y el tiempo en que lo hace…sale una velocidad nada despreciable para un robot de esas dimensiones.

Aquí tenéis las regas completas de uno de estos concursos.

Otro video más que encontré por YouTube sobre los micromouses.

AVISO: ¡¡¡HASTA AQUÍ LO ENTRETENIDO, A PARTIR DE AQUÍ ES BASTANTE ÁRIDO!!! 

Por entrar un poco en profundidad, estos robots tienen tres partes fundamentales:

• Motores
• Sensores
• Cerebro (microcontrolador)

Los motores pueden ser de dos tipos tradicionalmente:

• Motores de continua: los típicos en los que se pone una tensión determinada y gira a una velocidad determinada. Cuanto más par tenga que hacer más corriente demandará hasta el punto de quemarse si el par demandado es excesivo.
• Motores paso a paso: son un tipo muy especial de motores. La explicación sencilla es que cada vez que reciben una señal, su eje gira un ángulo determinado (por ejemplo, con cada señal su eje gira 3.6º). La explicación más compleja es que tienen una serie de devanados que, al ir activando en el orden adecuado, provocan el movimiento del eje en un sentido una cantidad de grados determinados.

En ambos casos, para girar en sentido contrario, no hay mas que cambiar el signo de la tensión (motores de continua) o el orden de los pulsos (motores paso a paso).

He usado ambos tipos de motor y no podría decir cuál es mejor para esta aplicación en particular. El paso a paso es más grande para el mismo par generado pero no necesita enconder, esto es, un aparato que índica cuanto han girado las ruedas. El de continua si los necesita por su forma de control.

Los sensores son tradicionalmente infrarrojos (como los mandos de la televisión). Un diodo infrarrojo emite un haz de luz infrarroja y, en caso de que haya pared, la luz rebota, vuelve hacia el robot y ésta es captada mediante receptores de luz infrarroja (con el mando a distancia pasa lo mismo: no hace falta apuntar directamente a la televisión para cambiar de canal). Si no hay pared, la luz no rebota y el sensor no recibe nada. Si se pone una pareja emisor-receptor de luz infrarroja en cada lado del robot, éste sabe perfectamente si tiene pared delante, detrás a a izquierda y a la derecha. Alguien podría decir que al ser un laberinto cerrado siempre va a haber pared. Si no es en el módulo en el que ésta, en uno más allá. ¡Correcto!. Lo que hay que hacer es ajustar la intensidad de la luz emitida para que no pueda rebotar en paredes lejanas, solamente si la pared está cerca, rebotará con la suficiente intensidad como para llegar al receptor del robot. Este ajuste de intensidad también ayuda a que la luz de un sensor no llegue a un receptor que no sea el que le corresponde.

Los microcontroladores son como un ordenador en pequeño. Recibe las señales de los sensores, actúa en consecuencia, memoriza el esquema del laberinto, controla los motores, su velocidad,..