3. INTRODUCCION
LEGO® MINDSTORMS® Educación es la nueva generación en
robótica educacional, que permite a los estudiantes descubrir
la ciencia, la tecnología y las matemáticas de una forma
software de
LabVIEW™ de National Instruments, un estándar de la industria
con
divertida, cautivante y con participación activa.
aplicaciones en muchos campos de la ingeniería y la
investigación.
Combinando del poder del sistema de construcción de LEGO
Actividades curriculares. Inspiración. Ayuda.
con la tecnología de LEGO MINDSTORMS Education, los
El sitio Web de LEGO MINDSTORMS Education
www.MINDSTORMSeducation.com
equipos de estudiantes pueden diseñar, construir, programar
y poner a prueba a los robots. Trabajando juntos en proyectos
de ingeniería guiados y abiertos, los miembros del equipo
desarrollan la creatividad y las habilidades para resolver
es su recurso principal para obtener actividades curriculares,
capacitación,
información sobre productos y ayuda. Nuestros socios
proporcionan una sólida
problemas al mismo tiempo que otros conocimientos importantes red de información, asesoramiento técnico y también apoyo a los
profesores.
de matemáticas y ciencia. Los estudiantes también adquieren
Carnegie Mellon Robotics Academy es nuestro socio para
más habilidades en comunicación, organización e investigación,
desarrollar materiales
que los ayuda
y actividades curriculares. Tufts University Center for Engineering
a prepararse para el éxito futuro en niveles más altos de
Education
educación y en el
Outreach (CEEO) es nuestro socio para el desarrollo del producto,
entorno laboral.
talleres y
La tecnología del futuro, ahora.
LEGO MINDSTORMS Educación contiene un avanzado ladrillo
NXT de 32 bits
conferencias. Además, nuestros socios comerciales ofrecen el
respaldo local.
Si está interesado en un desafío competitivo, visite nuestro sitio
Web para conocer
controlado por ordenador, servomotores interactivos, sensores de
sonido,
más sobre el concurso FIRST LEGO LEAGUE.
5. Construir
Construya su robot. En esta guía del
usuario se proporcionan instrucciones
específicas para construir un robot.
También hay instrucciones de construcción
para el mismo robot en la Guía de montaje
del NXT en el equipo de base n.º 9797 y
en el Robot Educator, que es parte del
software LEGO® MINDSTORMS®
6. Programar
Programe su robot utilizando el software
LEGO MINDSTORMS Education NXT. Se
incluyen muchos ejemplos en la parte
Robot Educator del software. Descargue
su programa al ladrillo NXT con la
conexión
inalámbrica Bluetooth o con el cable USB.
7. Poner a
prueba
Ejecute su programa. ¿Qué ocurre? ¿Su
robot actuó como lo esperaba? Si no lo
hizo, ajuste su robot o su programa e
inténtelo nuevamente
8. COMPONENTES
Ladrillo NXT
El NXT, un ladrillo inteligente de LEGO®
controlado por ordenador, es el cerebro
del robot de LEGO MINDSTORMS®
Education
Sensor acústico
Le permite al robot
responder
a los niveles de sonido
Sensores táctiles
Le permiten al robot
responder
a obstáculos en el entorno
9. Sensor
fotosensible
Le permite al robot responder
a las variaciones del nivel de
luz y de color.
Conexión de los sensores
Los sensores pueden conectarse en
cualquier
puerto de entrada numerado del 1 al 4.
Cualquier
cable excepto el cable conversor puede
utilizarse
para conectar los sensores.
La configuración predeterminada utilizada
para
los programas de prueba en el NXT y para
muchos programas de muestra en el Robot
Educator es la siguiente:
Puerto 1: Sensor táctil
Puerto 2: Sensor acústico
Puerto 3: Sensor fotosensible
Puerto 4: Sensor ultrasónic
Sensor ultrasónico
Le permite al robot medir la
distancia hacia un objeto y
responder al movimiento.
10. Batería recargable
La batería recargable encaja en
la parte inferior del
NXT. Para instalar la batería
recargable, mueva la
pestaña de plástico del lado con
su pulgar para abrir
la parte trasera.
El NXT viene con una cobertura
extra que se usa
cuando se utilizan 6 baterías
tamaño AA. (Consulte
los detalles en la página
siguiente).
Sosteniendo la batería
recargable, presione hacia
adentro la pestaña de plástico y
coloque la batería
en su lugar
BATERIAS
Para recargar la batería, conecte un extremo del
cable del
adaptador de corriente (se vende por separado)
en la toma
de carga justo debajo de los puertos de entrada
del NXT.
Conecte el otro extremo del cable del adaptador
de corriente
al enchufe de pared. También puede cargarse la
batería
cuando no esté insertada en el NXT.
• La luz indicadora verde se enciende cuando el
adaptador de corriente está conectado al NXT.
• La luz roja se enciende cuando la batería se
está cargando.
La luz roja se apaga cuando la batería tiene la
carga
completa.
• Cargar la batería por completo requiere
aproximadamente
cuatro horas.
• Puede utilizarse el NXT cuando se está
cargando la batería.
Sin embargo, de ese modo la carga requiere más
tiempo.
• Esta batería de polímero de iones de litio puede
recargarse
hasta 500 veces.
11. Cuando utilice por primera vez la
batería recargable en el
propio NXT, conecte el transformador
y deje cargando la
batería con el NXT durante 20
minutos aproximadamente
antes de comenzar. Puede que
también deba hacer esto si la
batería recargable se agotó
completamente antes de recargar.
Nota: primero deberá cargar la
batería antes de utilizarla.
Las funciones normales del producto
podrían ser
perturbadas en caso de
interferencias
electromagnéticas fuertes. De ser
así, reinicie el
producto para recuperar su
funcionamiento normal
siguiendo las instrucciones del
manual. En caso de que
no se pueda recuperar su
funcionamiento normal, utilice
el producto en otro lugar.
BATERIAS
12. CONEXIÓN DE LA TECNOLOGIA NXT
Conexión de los motores
Para conectar un motor al
NXT, conecte un extremo
de un
cable negro al motor.
Conecte el otro extremo a
uno de los
puertos de salida (A, B o
C).
Conexión de los sensores
Para conectar un sensor al NXT,
conecte un extremo de un
cable negro al sensor. Conecte el otro
extremo a uno de los
puertos de entrada (1, 2, 3 o 4).
Carga y descarga de archivos
El puerto USB y el Bluetooth inalámbrico se utilizan para
cargar y descargar
datos entre su ordenador y el NXT.
Si su ordenador dispone de Bluetooth, puede descargar los
programas al
NXT sin utilizar el cable USB.
Si su ordenador no dispone de Bluetooth, debe utilizar el
cable USB o
adquirir un dispositivo Bluetooth externo para su ordenador.
(Lea más
sobre la conexión inalámbrica Bluetooth en las páginas 37 a
46).
13. INTERFAZ DEL NXT
Interfaz del NXT
El ladrillo NXT es el cerebro del robot de LEGO® MINDSTORMS®
Education. Es un ladrillo de LEGO controlado por ordenador
que aporta un comportamiento programable, inteligente y de
toma de decisiones.
Toma de corriente
Si está utilizando la batería recargable y precisa cargarla,
o si no está utilizando baterías 6AA, puede conectar un
adaptador de corriente al NXT utilizando la toma de
corriente. (Los adaptadores se venden por separado).
Puerto USB
Conecte un cable USB al puerto USB y descargue
los programas desde su ordenador al NXT (o
cargue datos desde el robot hacia su ordenador).
También puede utilizar la conexión inalámbrica
Bluetooth para cargar y descargar datos.
Icono USB
Cuando conecta el NXT a un ordenador
con un cable USB, se visualizará el
icono USB. Si desconecta el cable USB,
el icono desaparecerá.
Icono Bluetooth
El icono Bluetooth muestra el estado
actual de las conexiones inalámbricas
Bluetooth. Si no se visualiza el icono
Bluetooth, el Bluetooth está desactivado.
El Bluetooth está activado pero su NXT no
está visible para otros dispositivos Bluetooth.
El Bluetooth está activado y su NXT está
visible para otros dispositivos Bluetooth.
El Bluetooth está activado y su NXT está
conectado a un dispositivo Bluetooth.
Conectado al USB y funcionando bien.
Conectado al USB pero no funcionando
adecuadamente.
14. LADRILLO NXT
Especificaciones técnicas
• Microprocesador ARM7 de 32 bits
• FLASH de 256 Kb, RAM de 64 Kb
• Microprocesador de 8 bits
• FLASH de 4 Kb, RAM de 512 byte
• Comunicación inalámbrica Bluetooth, compatible
con Bluetooth clase II V2.0
• Puerto USB 2.0
• Cuatro puertos de entrada, plataforma digital de
seis hilos
• Tres puertos de salida, plataforma digital de seis hilos
• Pantalla de matriz de puntos, 60 x 100 píxeles
• Altavoz, calidad de sonido de 8 KHz
• Fuente de alimentación: batería de litio recargable
o seis baterías AA
• Toma para adaptador de corriente: EUA: 120VAC 60Hz
Reino Unido, UE, AUS: 230~ 50Hz
N
15. SENSOR TACTIL
El sensor táctil es un
interruptor: puede
presionarse o
liberarse.
Sugerencias de uso
Puede agregar el
sensor táctil a un
modelo NXT y luego
programar el
comportamiento del
modelo para que
cambie
cuando se presiona
o se libera el sensor
táctil.
En el Robot
Educator se incluye
la posibilidad de
programar
ideas utilizando el
sensor táctil.
Ver
Observe la respuesta actual del sensor táctil en la
pantalla utilizando Ver [View]. Un cero [0] significa que
no está presionado el botón del sensor táctil. Un uno [1]
en la pantalla significa que está presionado el botón
del sensor táctil.
Conecte el sensor táctil al puerto 1 del NXT.
Seleccione Ver [View] en la pantalla del NXT.
Seleccione el icono táctil.
Seleccione el puerto 1.
Presione y retenga el botón del sensor
táctil mientras observa la pantalla del NXT.
Deberá observar un uno (1) en la pantalla.
Ahora libere el botón del sensor táctil.
Deberá observar un cero (0) en la pantalla.
16. SENSOR ACUSTICO
El sensor acústico detecta el nivel de decibeles: la suavidad o
Sugerencias de uso
intensidad de un sonido. El sensor acústico detecta dB y dBA.
Puede agregar el sensor acústico a un modelo
dBA: sonidos que el oído humano es capaz de oír.
NXT y luego
dB: todos los sonidos existentes, incluyendo los sonidos
programar el comportamiento del modelo para
demasiado altos o bajos para el oído humano.
que cambie
El sensor acústico puede medir los niveles de presión acústica
cuando se activa el sensor acústico.
hasta 90 dB, cerca del nivel de una máquina cortacésped. Las
En el Robot Educator se incluye la posibilidad
lecturas del sensor acústico en el LEGO® MINDSTORMS® NXT se programar
de
muestran en el porcentaje [%] de sonido que el sensor es capaz ideas utilizando el sensor acústico
de leer. A modo de comparación, entre 4 y 5 % es similar a una
sala en silencio y entre 5 y 10 % es cerca del nivel de alguien
hablando a cierta distancia. De 10 a 30 % es una conversación
normal cerca del sensor o música que se reproduce a un nivel
normal y un nivel entre 30 y 100 % representa un intervalo desde
personas gritando hasta música reproduciéndose a volúmenes
altos. Estos intervalos se asumen a una distancia de 1 metro
aproximadamente entre la fuente del sonido y el sensor acústico
17. Ver
Pruebe la capacidad del sensor acústico de medir el volumen
acústico utilizando Ver [View]. Conecte el sensor acústico al
puerto 2 del NXT.
H
Seleccione Ver [View] en la pantalla
del NXT.
Seleccione el icono Sonido dB.
Seleccione el puerto 2.
Haga sonidos en el micrófono (sensor
acústico) y observe las lecturas
en el NXT. Pruebe también obtener la lectura
de los sonidos a su
alrededor: ¿Qué tan fuertes son las voces
más cercanas?
18. SENSOR FOTOSENSIBLE
El sensor fotosensible le permite al robot distinguir
entre luminosidad y oscuridad, para obtener la lectura
de la intensidad de luminosidad en una habitación y
para medir la intensidad de luminosidad sobre
superficies de colores.
Esto es lo que ven sus ojos.
Esto es lo que su robot ve utilizando el
sensor fotosensible.
Sugerencias de uso
Puede agregar el sensor fotosensible a un
modelo NXT y
luego programar el comportamiento del
modelo para que
cambie cuando se activa el sensor
fotosensible.
En el Robot Educator se incluye la
posibilidad de programar
ideas utilizando el sensor fotosensible.
19. Ver
Puede probar el sensor fotosensible de diferentes maneras
utilizando Ver [View]. Al detectar la luz reflejada se enciende
el foco reflector en el sensor.
Sugerencias de uso
Puede agregar el sensor fotosensible a un modelo NXT y
luego programar el comportamiento del modelo para que
cambie cuando se activa el sensor fotosensible.
En el Robot Educator se incluye la posibilidad de programar
ideas utilizando el sensor fotosensible.
Tecnología
Seleccione el icono de la luz
reflejada. Seleccione el puerto
en el cual ha colocado el sensor.
Detectar la luz reflejada para ver colores
Conecte el sensor fotosensible al NXT.
Seleccione Ver [View] en la pantalla del NXT.
Coloque el sensor fotosensible cerca de los diferentes
colores a su
alrededor y observe las diferentes lecturas. Puede utilizar la
tabla de
colores en la página 80 de esta guía o en la página 69 de la
guía de
montaje del NXT
Detectar la luz ambiental
Al detectar la luz ambiental se apaga el
foco reflector para que el sensor obtenga
únicamente la lectura de la luz a su
alrededor. Conecte el sensor fotosensible
al NXT.
Seleccione Ver [View] en la pantalla del NXT
Seleccione el icono de la luz
ambiental. Seleccione el puerto
en el cual ha colocado el sensor.
20. Pruebe la capacidad del sensor fotosensible para obtener la lectura de la luz
ambiental midiendo el nivel de luminosidad en diferentes partes de la habitación.
Por ejemplo, primero coloque el sensor frente a la ventana, luego debajo de la
mesa. Note la diferencia en las lecturas. Los números más altos indican más
luminosidad (como un porcentaje de la luminosidad que el sensor puede
detectar). Los números más bajos indican una menor cantidad de luminosidad.
Pruébeme
Utilice el programa adecuado en el submenú Pruébeme
(consulte la página 17) para ver rápidamente cómo funciona.
Programa de NXT
También puede utilizar la función Programa [Program] para
crear programas directamente en el NXT sin utilizar un
ordenador. Consulte la sección Programa en la páginas 15-16.
Registro de datos de NXT
Utiliza la función Registro de datos de NXT [NXT Datalog]
para crear archivos de registro de datos en el NXT sin utilizar
un ordenador. Consulta Registro de datos de NXT en las
21. SENSOR ULTRASONICO
El sensor ultrasónico le permite al robot ver y
reconocer objetos, evitar obstáculos, medir distancias
Ver
y detectar movimiento.
Pruebe la capacidad del sensor ultrasónico de
El sensor ultrasónico utiliza el mismo principio
medir
científico que los murciélagos: mide la distancia
la distancia utilizando Ver [View].
calculando el tiempo que demora una onda de sonido
Conecte el sensor ultrasónico al NXT.
en golpear un objeto y volver, al igual que un eco.
Seleccione Ver [View] en la pantalla del NXT.
El sensor ultrasónico mide la distancia en centímetros y
Pruebe medir la distancia a un objeto. Mueva el
pulgadas. Es capaz de medir distancias de 0 a 2,5 metros con objeto más cerca y vea
una precisión de +/- 3 cm.
las diferentes lecturas.
Objetos de gran tamaño con superficies duras proporcionan las Seleccione el icono del sensor
mejores lecturas. Objetos hechos con telas suaves, con objetosultrasónico. Seleccione el puerto
curvados (por ejemplo una pelota) o con objetos muy delgados y el cual ha colocado el sensor.
en
pequeños pueden dificultar la obtención de lecturas del sensor.
Sugerencias de uso
Puede agregar el sensor ultrasónico a un modelo
NXT y luego programar el comportamiento del
modelo para que cambie cuando se activa el
sensor ultrasónico.
En el Robot Educator se incluye la posibilidad de
programar ideas utilizando el sensor ultrasónico
22. Pruébeme
Utilice el programa adecuado en el submenú
Pruébeme (consulte la página 17) para ver
rápidamente cómo funciona.
Programa de NXT
También puede utilizar la función Programa [Program]
para crear programas directamente en el NXT sin
utilizar un ordenador. Consulte la sección Programa
en la páginas 15-16.
Registro de datos de NXT
Utiliza la función Registro de datos de NXT [NXT
Datalog] para crear archivos de registro de datos en
el NXT sin utilizar un ordenador. Consulta Registro de
datos de NXT en las páginas 18-19
23. SERVOMOTOR
Los tres servomotores interactivos le proporcionan
al robot la capacidad de moverse. El bloque
Desplazar [Move] automáticamente alinea sus
velocidades para que el robot se mueva
suavemente.
Sensor de rotación integrado
Todos los servomotores interactivos disponen de un sensor
de rotación integrado. La retroacción rotacional le permite al
NXT controlar los movimientos de forma muy precisa. El sensor
de rotación integrado mide las rotaciones del motor en
grados (precisión de +/- un grado) o en rotaciones completas.
Una rotación son 360 grados, por lo tanto si configura el
motor para que gire 180 grados, la pieza central de la rueda
realizará medio giro.
Ver
Pruebe la capacidad del sensor de rotación de medir distancias.
Conecte el motor al NXT.
Seleccione Ver [View] en la pantalla del NXT.
Seleccione el icono de
rotaciones del motor.
Sugerencias de uso
El sensor de rotación integrado en cada motor junto con la
configuración de potencia de los bloques Desplazar y Motor
en el software (consulte las páginas 56 a 58) le permiten
programar diferentes velocidades para los motores y mover
el robot con precisión.
Seleccione el puerto en el cual ha colocado el motor.
Ahora intente fijar una rueda al motor y mida las rotaciones presionando
la rueda sobre el suelo
24. SERVEMOTOR INTERACTIVO
Pruébeme
Utilice el programa adecuado en el submenú Pruébeme
(consulte la página 17) para ver rápidamente cómo funciona.
Programa de NXT
También puede utilizar la función Programa [Program] para
crear programas directamente en el NXT sin utilizar un
ordenador. Consulte la sección Programa en la páginas 15-16
.
Registro de datos de NXT
Utiliza la función Registro de datos de NXT [NXT Datalog]
para crear archivos de registro de datos en el NXT sin utilizar
un ordenador. Consulta Registro de datos de NXT en las
páginas 18-19
25. LAMPARA
Se puede encender y apagar las lámparas,
para crear patrones intermitentes de luz.
También pueden utilizarse para activar el sensor
fotosensible, para mostrar que un motor está
encendido o para indicar el estado de un sensor.
También puede utilizarlas para darle vitalidad a los
“ojos” de su robot u otras funciones.
Utilice los cables conversores para conectar las lámparas a
los puertos de salida A, B o C. Se incluyen tres lámparas y
tres cables conversores.
Ver
Utilice las lámparas para activar el sensor fotosensible.
Seleccione la luz ambiental.
Utilice las lámparas para
activar el sensor fotosensible.
Seleccione la luz ambiental.
Haga brillar la lámpara cerca
del sensor fotosensible.
Note que la lectura cambia.
26. BLUETOOTH
El Bluetooth es una tecnología de comunicación que hace
posible el envío y la recepción de datos sin cables. Utilizando
las funciones del Bluetooth, puede instalar una conexión
inalámbrica entre su NXT y otros dispositivos Bluetooth,
como otras unidades NXT, teléfonos móviles y ordenadores.
Una vez que está instalada la conexión Bluetooth, la puede
utilizar para estas funciones:
• Descargar programas desde su ordenador sin la utilización
de un cable USB.
• Enviar programas desde otros dispositivos además de su
ordenador, incluyendo su propio NXT.
• Enviar programas a varias unidades NXT individualmente
o en grupos. Un grupo puede contener hasta tres
dispositivos NX
27. COMO EMPEZAR
El software de Registro de datos es fácilmente accesible
desde el escritorio utilizando el icono de Registro de datos, o
directamente desde la ventana de programación de NXT.
Inicia el software en tu PC o Mac haciendo doble clic en el
icono del programa.
La ventana de Registro de datos
Puedes crear y realizar experimentos directamente desde
la ventana de Registro de datos. Para llevar a cabo un
experimento, configura tu experimento y haz clic en
Descargar y ejecutar en el Controlador de registro de datos.
La ventana de programación de NXT debe permanecer
abierta en segundo plano durante el uso de Registro de
datos. Es posible ejecutar la ventana de programación de
NXT sin abrir la ventana de Registro de datos de NXT.
Registro de datos en la ventana
de programación de NXT
También puedes programar un robot NXT para
que recopile
datos. Utiliza los dos bloques de la paleta
Avanzados
(consulta la página 56, Paleta de programación)
para iniciar y
detener el registro de datos en el robot NXY y
ver un gráfico
del registro de datos conforme se produce, o
conserva
el archivo de registro en el ladrillo NXT para
analizarlo
posteriormente.
Sólo tienes que hacer clic en el botón Alternar
de la barra de
herramientas de la ventana de programación de
NXT para
abrir la ventana de Registro de datos
28. INTERFAZ DE USUARIO DEL SOTWARE
Una descripción general rápida
1. Educador robot
2. Mi portal
3. Barra de herramientas
4. Gráfico
5. Ventana de ayuda
6. Eje Y
7. Eje X
8. Tabla de conjunto de datos
9. Configuración del experimento
10. Controlador de registro de datos
Educador robot
Aquí encontrarás instrucciones de construcción y programación especiales
para Registro de datos utilizando tres modelos de registro de datos de NXT.
Mi portal
Desde aquí podrás acceder a www.MINDSTORMSeducation.com y descargar
herramientas, material e información.
La barra de herramientas
La barra de herramientas contiene herramientas de predicción, herramientas
de análisis y otras herramientas que te ayudarán a analizar en profundidad tus
resultados.
Gráfico
El Gráfico es la representación visual del archivo de registro. Crea predicciones,
realiza experimentos y analiza tus resultados directamente en el Gráfico.
Ventana de ayuda
Recibe sugerencias y ayuda si lo necesitas, o utiliza la guía para acceder a la
extensa biblioteca de ayuda.
Eje Y
El eje y muestra la unidad de medida de un sensor. La unidad de medida varía
entre un sensor y otro y puede variar según el país. Puedes crear varios ejes y,
de forma que cada sensor tenga su propio eje y en el Gráfico.
Eje X
El eje x siempre muestra la duración de un experimento.
Tabla de conjunto de datos
La tabla de conjunto de datos contiene predicciones y valores de sensor.
Configuración del experimento
Cada experimento tiene un panel de configuración que te permite personalizar
el número y tipo de sensores, así como su duración y velocidad de muestreo.
Controlador de registro de datos
El controlador de registro de datos te permite comunicarte con el ladrillo
NXT. El botón Enviar te permite mover archivos de registro entre tu NXT y tu
ordenado
29. HERRAMIENTAS
Herramientas de predicción
Realiza predicciones de lo que ocurrirá al realizar el
experimento utilizando las herramientas de predicción. Utiliza
el lápiz para trazar una predicción o una fórmula predictiva
para crear una línea recta.
Recopilación de datos
Los datos del experimento se recopilan en el ladrillo NXT al
hacer clic en Descargar y ejecutar. Los datos se guardan en
un archivo de registro y se muestran en el Gráfico y en la
Tabla de conjunto de datos.
Herramientas de análisis
Una vez recopilados los datos, analiza puntos sencillos
o rangos utilizando las herramientas de análisis. Las
herramientas de análisis muestran el mínimo, el máximo y
la media. Las herramientas de análisis también te permiten
comprobar el ajuste lineal de cualquier conjunto de datos
sobre el Gráfico, incluyendo las predicciones.
30. COMPONENTES
El equipo n.º 9797 de LEGO® MINDSTORMS®
Education NXT es el equipo principal para
construir robots.
Esta es una lista de los elementos de
construcción que se incluyen en el equipo.
