Este post es para la gente, especialmente los principiantes y los niños que están empezando con los robots de bricolaje y robótica; robótica agradable y fácil para principiantes post. En este tutorial de robótica, te guiaremos a través de los fundamentos de la ‘Robótica para principiantes’ y aprenderás cómo hacer un robot para niños fácilmente.
Así que empecemos.
Introducción a la robótica para principiantes y niños
En este post, vamos a explicar – ¿Qué es un robot, Cómo construir un robot para principiantes, las diferentes partes de un robot, cómo hacer un robot para los niños, ¿cuáles son las cosas que hay que tener cuidado para obtener la el mejor kit de robot para niñosEligiendo la mejor batería para el robot, eligiendo el mejor microcontrolador para el robot y, al final, construirás tu propio robot. Empecemos.
¿Cómo hacer un robot para niños?
Antes de responder a “¿Cómo construir un robot para principiantes?”, hay otra cosa que debes saber; otra pregunta que debes responder primero:“¿Qué es un robot?”. Un robot es simplemente un dispositivo electromecánico que percibe su entorno, lo procesa, toma una decisión por sí mismo y reacciona ante su entorno sin intervención manual.
Vídeo guía de robótica para principiantes – ¿Cómo hacer un robot para niños?
El camino hacia los robots de bricolaje
La robótica no es nada nuevo para RootSaid, teniendo en cuenta lo acostumbrados que estamos a utilizar la tecnología moderna desde nuestra infancia. La tecnología de Internet no es nada nuevo para nosotros, y la pandemia les ha obligado incluso a llevar nuestra propia educación totalmente a la red. Los robots de bricolaje deberían ser algo natural para nuestra generación actual, pero parece que nuestro sistema educativo es un poco lento a la hora de ponerse al día con las últimas tendencias en tecnología. Así que solemos encontrarnos con chicos al final de la adolescencia que se inician en la robótica. Teniendo en cuenta lo extendido que está el uso de robots en industrias tanto grandes como pequeñas, su contribución a la producción en serie y al mecanizado preciso no tiene parangón.
Esta enorme velocidad y eficacia que las máquinas -especialmente las robóticas- aportan a la mejora de nuestras vidas no se ha limitado a los suelos industriales o a las aplicaciones militares de alta tecnología. Por ejemplo, ahora vemos drones que la gente utiliza para recreo y que antes se consideraban muy difíciles de construir. Lo mismo ocurre con muchos otros sistemas que antes se consideraban difíciles de fabricar por entusiastas con presupuestos cortos.
Al igual que ocurre con cualquier nueva tecnología, la moda del bricolaje para trastear y ver qué ofrece se ha repetido también para el Robot Bricolaje. Esta tendencia se acentuó por muchos factores: reducción de los precios de los sensores, opciones para la creación rápida de prototipos, disponibilidad de microchips baratos y, sobre todo, una red de creadores siempre dispuesta a ayudar a sus colegas.
Otro factor importante que contribuye a la caída de la barrera de entrada para los entusiastas de la robótica DIY es la entrada de prendas con sensores integrados, módulos de realidad virtual y dispositivos similares de alta tecnología que antes no estaban disponibles a precios bajos. Esta tendencia continuará en los próximos años, con una tecnología cada vez más avanzada a precios asequibles y la posibilidad de personalizarla.
39 datos interesantes sobre la robótica que pondrán tu mundo patas arriba
En la India, el auge de la tecnología de Internet, además de los ordenadores y los teléfonos móviles, allanó el camino a una oleada de empleos de cuello blanco que sigue teniendo una gran demanda. Estamos asistiendo a una nueva oleada de tecnología de nube, inteligencia artificial y robótica que está generando nuevas oportunidades en el ámbito del hardware y que también requiere conocimientos de programación adecuados para crear soluciones llave en mano a nuevos retos.
Es sumamente importante que introduzcamos estas aptitudes esenciales también entre los niños escolarizados. Gran parte de lo que ofrece el futuro del siglo XXI quizá sólo pueda abordarse con conocimientos adecuados de bricolaje, junto con una perspicacia básica de codificación para proyectos de software y hardware. Esta sentencia se basa en una investigación realizada por PeopleStrong, en la que se constató que uno de cada cuatro recortes de empleo a escala mundial procedería de la India. Por tanto, más que una buena práctica, ya es hora de iniciar a los niños en la robótica.
Robótica para principiantes – ¿Cuáles son las partes de un robot?
Como ésta es una Guía de Robótica para Principiantes, intentaré que sea lo más sencilla posible. Para hacerlo más comprensible, imagine que un robot es como cualquier otro organismo; como un ser humano.
Tenemos órganos sensoriales. Vemos las cosas con nuestros ojos. Oímos con los oídos, sentimos con la piel, saboreamos con la lengua y olemos con la nariz. Nuestras neuronas transmiten las señales de nuestros sensores al cerebro, donde las procesamos. Nuestro cerebro procesa la señal, toma una decisión y envía la señal a nuestros músculos para que muevan las manos, las piernas o hagan lo que queramos. Luego tenemos un corazón que hace circular la sangre, suministra oxígeno, proporciona energía para el funcionamiento de todo su sistema. Luego tenemos un cuerpo, donde los sensores, los músculos, el corazón, las venas y todas las demás partes están perfectamente “ensambladas”.
Es lo mismo que en el caso de un robot.
1. El chasis del robot – El cuerpo del robot
Un robot tiene un chasis, que es similar a nuestro cuerpo. Bastidor en A que soportará todo el robot. Un sistema que disponga de espacio suficiente y sea capaz de soportar el peso de todos los sensores, la fuente de alimentación y todos los cables utilizados en el robot.
Cualidades de un buen chasis robótico para niños
- Disponer de espacio suficiente para todos los componentes
- Proporcionar un buen soporte mecánico para todos los componentes
- Disponen de orificios de montaje/atornillado para fijar todos los componentes en su sitio
- Tener suficiente resistencia para soportar todo el peso de los componentes
Estos son algunos de los mejores chasis de robot disponibles en Internet para crear tu propio robot.
2. Sensores – Los órganos de los sentidos
Básicamente, los sensores son dispositivos u objetos especialmente diseñados para detectar propiedades, eventos o cambios en el entorno y emitir la señal correspondiente. Son uno de los instrumentos cruciales que tenderán puentes entre el mundo físico y el electrónico. Existen diferentes tipos de sensores .
Un robot tiene sensores, como sensores de infrarrojos, que detectan los rayos infrarrojos, sensores ultrasónicos que detectan las ondas ultrasónicas, sensores térmicos que detectan la temperatura, un sensor de presión que detecta el tacto/presión y muchos más.
3. El cerebro
Ahora tenemos todos los datos del sensor. ¿Qué hacer con los datos de los sensores? Tenemos que procesarlo. Para ello, contaremos con una unidad de procesamiento. Normalmente, utilizaremos un circuito lógico.
Puede tratarse de un simple circuito formado por resistencias, condensadores y transistores para tomar decisiones lógicas sencillas, o de un microcontrolador como un Arduino o un PIC, capaz de realizar cálculos complejos. Eso depende de la complejidad de su robot.
Arduino y Raspberry Pi son los controladores más utilizados en el campo de la robótica.
Arduino es simplemente una base de código abierto que emplea placas microcontroladoras fáciles de usar con una técnica de programación sencilla. Combinando la potencia de los potentes microcontroladores y los IDE de fácil uso que se pueden utilizar para escribir y cargar programas, que se ejecuta en sus ordenadores, menor precio y menor consumo de energía, se utiliza eficazmente en diversas industrias, robótica y proyectos de automatización del hogar.
Raspberry Pi es un pequeño ordenador del tamaño de una tarjeta de crédito, ligero y compacto, utilizado tanto por profesionales como por aficionados. Este miniordenador puede hacer (casi) cualquier cosa que pueda hacer una máquina Linux normal. Se utiliza ampliamente en diversas industrias, robótica, proyectos de domótica.
Hay una nueva versión de Raspberry Pi – Raspberry Pi Pico que es similar a Arduino, disponible en el mercado para los aficionados. Este tablero es muy sencillo para empezar a construir tus proyectos. Si estás confundido sobre si necesitas comprar Raspberry Pi o Arduino para tu próximo proyecto, no temas. En este post – Raspberry Pi Pico o Arduino te lo hemos explicado todo al detalle para que puedas elegir cuál se adapta mejor a tu proyecto.
4. Músculos – Los actuadores (motores y otras piezas móviles)
Una vez procesadas las señales, el resultado/la reacción se enviará a los actuadores. Los actuadores pueden ser cualquier dispositivo electromecánico, como motores que moverán el motor, o servomotores que levantarán la mano; o cualquier cosa.
Los motores son uno de los actuadores más utilizados en los robots. Este es también el mejor actuador desde el que los niños pueden empezar a aprender sobre la programación y a mover su primer robot.
Antes de continuar con Robótica para principiantes, echemos un vistazo a uno de los actuadores más utilizados: el motor.
Existen principalmente 3 tipos de motores
- Motor de CC
- Servomotor
- Motor paso a paso
Los motores de corriente continua son motores simples que tienen 2 terminales, uno negativo y otro positivo. La velocidad de los motores de corriente continua varía de un motor a otro y depende de la tensión de funcionamiento y del número de vueltas. Una cosa que hay que tener en cuenta aquí es que es posible cambiar el sentido de giro del motor de CC invirtiendo la polaridad de la tensión suministrada en los terminales del motor de CC. Para ello, podemos utilizar un circuito Puente H como un controlador de motor L293D u otro circuito Puente H similar. Se utilizan mucho para accionar las ruedas de un robot.
Los servomotores son motores compactos y controlados electrónicamente con una rotación de +/-90 grados. Sin embargo, se pueden hacer modificaciones para conseguir una rotación completa de 360 grados. Se utilizan en lugares donde necesitamos un control preciso del movimiento, como manos robóticas, torretas, etc. Hay 3 terminales para el servomotor.
- +ve – 5V
- -ve – Gnd
- Señal – Señal PWM
Es esta señal PWM la que determina el ángulo al que deben girar los servomotores.
Los motores paso a paso son básicamente motores de corriente continua que giran paso a paso. Dentro del motor paso a paso, las bobinas se enrollan siguiendo un patrón específico denominado fase. Energizando cada bobina por separado, podemos controlar con precisión la posición y el movimiento del eje del motor. Se utilizan mucho en las impresoras 3D.
5. Corazón – La batería
Ahora casi tenemos todo lo que necesitamos. Todo lo que necesitamos es una fuente de energía. Una fuente de alimentación que pueda proporcionar energía suficiente para alimentar todos los sensores, motores y el microcontrolador. Para ello, utilizaremos una fuente de corriente como una pila o un adaptador de corriente.
Robots sencillos para principiantes
Ahora ya sabes qué es un robot y cuáles son sus partes. Pongámonos prácticos, ¿vale? Como todos sois principiantes en este campo, en esta sesión os mostraré y explicaré algunos de los robots básicos DIY para principiantes que podéis construir y aprender robótica básica. Todos los equipos, herramientas y componentes utilizados en estos robots son baratos, sencillos y fáciles de conseguir en los mercados en línea. Inténtalo.
1. Robot seguidor de línea para principiantes
¿Qué es el robot seguidor de línea?
Este es el robot más fácil de construir para iniciarse en la robótica. Este robot utiliza sensores IR o infrarrojos para “ver” una línea delante de él y seguirla automáticamente sin intervención humana. Estos robots seguidores de línea pueden fabricarse con o sin microcontroladores.
¿Cómo funciona el robot seguidor de línea?
Robot simple seguidor de línea que utiliza sensores IR (montados a ambos lados del robot) para detectar la línea, y utiliza estas señales para accionar motores DC utilizando un DC Motor Driver. Puedes hacer un Seguidor de Línea para Principiantes con microcontrolador o seguidor de línea sin microcontrolador.
¿Qué aprenderé?
Aquí aprenderás cómo funciona el sensor IR, codificación básica de microcontroladores y cómo controlar motores DC usando un IC controlador de motor.
2. Robot sorteador de obstáculos para principiantes
¿Qué es un robot sorteador de obstáculos?
El robot para evitar obstáculos es un robot sencillo equipado con un sensor ultrasónico que detectará automáticamente los obstáculos que se le pongan por delante y cambiará de dirección por sí mismo.
¿Cómo funciona un robot sorteador de obstáculos?
Un robot que evita obstáculos es capaz de detectar si hay algún objeto delante de él mediante un par emisor/receptor de ultrasonidos. Si hay algún obstáculo, las ondas ultrasónicas chocarán contra el obstáculo, rebotarán y golpearán el receptor. Esta señal puede utilizarse para cambiar la dirección del robot mediante motores de corriente continua.
¿Qué aprenderé?
Aprenderá a utilizar los sensores básicos de la robótica, como los sensores ultrasónicos, y varios motores, como los motores de corriente continua y/o los servomotores.
Robot teledirigido para principiantes
¿Qué es un robot teledirigido?
Los robots teledirigidos son aquellos que pueden controlarse de forma inalámbrica mediante un mando a distancia. Aquí tendremos una parte robot y una parte mando a distancia y el robot puede ser controlado utilizando el mando a distancia.
¿Cómo funciona un robot teledirigido?
El funcionamiento de un robot teledirigido es realmente sencillo. Aquí tendrás dos partes: el robot y el mando a distancia. Aquí utilizaremos un módulo transmisor de señal inalámbrica en el mando a distancia y un receptor en el robot. La señal del mando a distancia se transmite directamente al robot mediante un módulo inalámbrico.
¿Qué voy a aprender?
Aprenderás el funcionamiento de módulos de comunicación inalámbrica como Bluetooth, HC12, Zigbee, etc. y los aplicarás a tu Robot.
Robótica para principiantes – Bricolaje Robot Ejemplo 1
Como esta es una Guía de Robótica para Principiantes, intentaré explicarlo todo con un ejemplo. Considere lo siguiente robot seguidor de líneas utilizando Arduino. Este robot utiliza sensores IR para detectar la pista y utiliza motores para desplazarse en función del color de la pista. Toma,
- El sensor IR es el sensor
- Arduino es el cerebro
- Los motores son los músculos
- La batería LiPo es el corazón
- Robot Chasis el Cuerpo
Utilizando todas estas piezas, el robot detecta la trayectoria, toma una decisión por sí mismo y reacciona a su entorno moviéndose sólo por la trayectoria negra.
Robótica para principiantes – ¿Cómo construir un robot seguidor de línea?
Así que una vez más volvemos con la misma pregunta. Ahora ya sabes qué cosas necesitamos para hacer un robot para niños. Pero hay diferentes tipos de sensores, motores, baterías y microcontroladores disponibles en el mercado. Pero todos ellos no se pueden utilizar para construir el robot que quieras. Para ello, necesitará un plan para un Robot.
Ahora, como prometimos al principio de este post de Robótica para principiantes, vamos a aprender a construir un robot.
Paso 1 – Planifique su robot
En primer lugar, decide qué quieres construir: un seguidor de línea, un robot pick and place o lo que quieras. Decide qué quieres que haga tu robot.
Por ejemplo: un seguidor de línea que seguirá una trayectoria sin intervención humana.
Paso 2 – Conocer las entradas
Entender cuáles son todas las entradas y salidas. Para que el robot haga lo que tú quieras que haga, debe obtener el máximo de datos del entorno, para poder procesarlos. Así que averigua todo lo que necesita saber para realizar esa acción concreta.
En el caso de nuestro seguidor de línea, necesitamos algo que pueda percibir el color del camino que tiene delante. Para ello, puedes utilizar un sensor IR o un sensor de color.
Paso 3 – Procesamiento de los datos y toma de decisiones
Una vez recogidos todos los parámetros de entrada, tendremos que introducirlos en el Cerebro para que los procese. Tenemos que procesar las entradas y hacer que el robot tome la decisión correcta en diversas condiciones.
En nuestro seguidor de línea, tenemos una placa microcontroladora Arduino que actuará como su cerebro. El Arduino leerá todas las entradas de los sensores IR, las procesará y enviará las decisiones/salidas a la placa del controlador del motor que accionará el motor.
Paso 4 – El resultado
Ahora el robot sabe qué hacer. Ahora, todo lo que necesitamos es ejecutar esa acción. Para ello, utilizaremos un actuador. Un actuador puede ser un dispositivo electromecánico.
En el caso de nuestro seguidor de línea, cuando la línea negra se curva hacia la izquierda, debe ir hacia la izquierda.
Cuando la línea negra gira a la derecha, el robot debe ir a la derecha. Tenemos 2 motores DC que impulsarán el robot.
Paso 5 – Encender el robot
Nuestro robot está casi listo. Todo lo que necesitas es una fuente de alimentación para encenderlo todo. Recuerda que tienes que alimentar todos los dispositivos, incluidos los sensores, la placa microcontroladora y los controladores de motor. los motores y todos los demás actuadores.
Tienes que elegir la fuente de alimentación adecuada para tu robot. Los diferentes componentes tienen diferentes rangos de voltaje para su funcionamiento; por debajo del cual no funcionará o por encima del cual, quemará el componente. Por eso, elegir la fuente de alimentación adecuada puede ser una tarea crucial.
Paso 6 – El chasis del robot
El chasis es un armazón en el que se montan todas las piezas de un robot. Puedes construir uno tú mismo o conseguirlo en Internet.
Robótica para principiantes – Robot DIY Ejemplo 2 Video Tutorial
Ahora que ya conoces los conceptos básicos de un robot de nivel principiante, es hora de construir el tuyo propio. En el siguiente tutorial, vamos a proporcionar detalles completos de un robot básico como motores de corriente continua, controlador de motor L293D y todo lo necesario para construir su propio robot. Vea el siguiente vídeo.
Robot simple Código Arduino
Como prometí, aquí está el código del robot que construimos en el vídeo anterior.
void setup() {
pinMode(4, OUTPUT);// S2 of Motor 1
pinMode(5, OUTPUT);// S1 of Motor 1
pinMode(6, OUTPUT);//S1 of Motor 2
pinMode(7, OUTPUT);//S2 of Motor 2
pinMode(9, OUTPUT);//Enable of Motor 1
pinMode(10, OUTPUT);//Enable of Motor 2
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
forward();
delay(1000);
stopp();
delay(1000);
backward();
delay(1000);
stopp();
delay(1000);
left();
delay(500);
stopp();
delay(1000);
right();
delay(500);
stopp();
delay(5000);
}
void forward()
{
digitalWrite(9,HIGH); //Set Enable of Motor 1 to 5V (Close Switch E1)
digitalWrite(10,HIGH); //Set Enable of of Motor 2 to 5V (Close Switch E2)
digitalWrite(5,LOW); //Set S1 of Motor 1 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(4,HIGH); //Set S2 of Motor 1 to 5V (Close Switch S2)
digitalWrite(6,LOW); //Set S1 of Motor 2 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(7,HIGH); //Set S2 of Motor 2 to 5V (Close Switch S2)
}
void backward()
{
digitalWrite(9,HIGH); //Set Enable of Motor 1 to 5V (Close Switch E1)
digitalWrite(10,HIGH); //Set Enable of of Motor 2 to 5V (Close Switch E2)
digitalWrite(5,HIGH); //Set S1 of Motor 1 to 5V (Close Switch S1)
digitalWrite(4,LOW); //Set S2 of Motor 1 to 0V (Open Switch S2)
digitalWrite(6,HIGH); //Set S1 of Motor 2 to 5V (Close Switch S1)
digitalWrite(7,LOW); //Set S2 of Motor 2 to 0V (Open Switch S2)
}
void left()
{
digitalWrite(9,LOW); //Set Enable of Motor 1 to 0V (Open Switch E1)
digitalWrite(10,HIGH); //Set Enable of of Motor 2 to 5V (Close Switch E2)
digitalWrite(5,LOW); //Set S1 of Motor 1 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(4,HIGH); //Set S2 of Motor 1 to 5V (Close Switch S2)
digitalWrite(6,LOW); //Set S1 of Motor 2 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(7,HIGH); //Set S2 of Motor 2 to 5V (Close Switch S2)
}
void right()
{
digitalWrite(9,HIGH); //Set Enable of Motor 1 to 5V (Close Switch E1)
digitalWrite(10,LOW); //Set Enable of of Motor 2 to 0V (Open Switch E2)
digitalWrite(5,LOW); //Set S1 of Motor 1 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(4,HIGH); //Set S2 of Motor 1 to 5V (Close Switch S2)
digitalWrite(6,LOW); //Set S1 of Motor 2 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(7,HIGH); //Set S2 of Motor 2 to 5V (Close Switch S2)
}
void stopp()
{
digitalWrite(9,LOW); //Set Enable of Motor 1 to 0V (Open Switch E1)
digitalWrite(10,LOW); //Set Enable of of Motor 2 to 0V (Open Switch E2)
digitalWrite(5,LOW); //Set S1 of Motor 1 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(4,LOW); //Set S2 of Motor 1 to 0V (Open Switch S2)
digitalWrite(6,LOW); //Set S1 of Motor 2 to 0V (Open Switch S1)
digitalWrite(7,LOW); //Set S2 of Motor 2 to 0V (Open Switch S2)
}Kits de robots para niños – Robótica para principiantes
Los kits de robot son paquetes que contienen todos los componentes (y a veces herramientas) que necesitas para construir tu propio robot desde cero. Los kits de robótica pueden ser muy útiles para los niños y los principiantes que se inician en la robótica, porque no tienen que preocuparse de qué cosas comprar y cómo montarlas.
Cualidades de los buenos kits de robótica para principiantes
- Debería tener todos los componentes que necesitas para construir tus robots
- Debería tener todas las herramientas necesarias para montarlos juntos.
- El Kit del robot debe incluir un Chasis para montar todos los componentes.
Ahora ya conoces las cualidades de los Mejores Kits de Robot para Principiantes.
Los mejores kits de robótica para principiantes | Kits de robótica para niños
Kits de robots avanzados para principiantes en línea
Aquí te presentamos algunos kits de robots geniales que están disponibles en línea y pueden ser utilizados por principiantes, niños y expertos para construir sus propios robots fácilmente. También se proporcionan enlaces con la descripción del producto que le redirigirán a páginas de productos de confianza desde donde podrá comprar sus propios robots.
¿Quieres construir un robot por tu cuenta?
¿Por qué no construyes tú mismo un robot? Le ayudaremos en todo lo posible. Tenemos una colección de Proyectos de Robótica con Arduino y Raspberry Pi en nuestra Bóveda de Proyectos. Tenemos un montón de tutoriales y una comunidad activa para ayudarte a construir tu propio robot. Hemos creado un grupo de Whatsapp que utilizaremos para debatir y compartir ideas y, por supuesto, para ayudar a los demás miembros con sus proyectos. Contaremos con aficionados, entusiastas y profesionales de todo el mundo dispuestos a enseñar a otros y a compartir sus ideas y experiencia.
Construcción de robots para principiantes
Ahora que ya sabes lo básico, ¡empecemos a construir uno! Consulta los siguientes tutoriales. Aquí encontrarás un tutorial completo para construir un robot increíble.
