Ziur guztia konektatu eta programatzeko irrikitan zaudela baina, praktikatzen hasi baino lehen, aurrerago lagungarriak izango diren oinarrizko kontzeptu batzuk ezagutuko ditugu.

Zer da robot bat?

Robot hitzak jatorri txekiarra du: robot, lan gogorra edo behartua esan nahi du. Karel Čapekek Rossum Universal Robots izeneko antzezlanean erabili zuen lehenengoz eta bere erabilera hedatu egin zen Isaac Asimov idazlearen zientzia-fikziozko idazlanei esker.

Askotan robota ibiltzeko, hitz egiteko, keinuak egiteko… gai den giza-itxura duen makina bat bezala imajinatzen dugu baina errealitatean askoz ere sinpleagoa den zerbait da:

“Robot bat programa daitekeen makina automatiko bat da mundu fisikotik jasotako informazioa interpretatzeko gai dena bere jokabidea aldatzeko. Bere ingurunearekin interakzionatzeko gai da eta, horren arabera, funtzio batzuk edo besteak burutu ditzake.”

Robot guztiek hiru osagai mota dituzte: Kontrol sistema: kontrol-plaka bat bezala. Sentsoreak: munduko edo robot beraren inguruko informazioa interpretatzeko gai dira. Eragingailuak: munduan edo robotaren gain efektu bat sortzen dute.

Robot bat pertsona batekin alderatzen badugu, sentsoreak bere zentzumenak izango lirateke. Hauek informazioa bidaltzen dute euren kontrol-sistemara edo garunera, bere portaera aldatuz eta, eragingailuei esker, munduan eraginez. Gainera, robot batek energia iturri bat beharko du funtzionatzeko eta egitura fisiko bat osatzen duten osagaiak eutsi ahal izateko.

Kontrol sistema: kontrol-plaka

Garuna edo kontrol-plaka ordenagailu txiki baten antzekoa da. Funtsean sentsoreak (zentzumenak) eta eragingailuak (muskuluak, ahotsa eta abar) konektatzeko aukera duen mikrokontrolagailu bat da.

ZUM plakak ondorengo osagaiak ditu:
• Mikroprozesadorea: plakak zure programa exekutatzeko beharrezkoak dituen eragiketa guztiak burutzen dituen mikrotxipa da.
• Pin digitalak: bi balio bakarrik eduki dezakete: 1 edo 0, guztia edo ezer ez, piztuta edo itzalita.
• Pin analogikoak: balio anitzak har ditzakete: 0, 1, 34, 255, eta abar.
• Mikro-USB sarrera: plaka ordenagailuarekin sarrera honen bitartez komunikatzen da.
• Baterien sarrera: plakak funtzionatzeko behar duen energia baterietatik edo elikatze-iturritik hartzen du.
• Bluetooth: honen bitartez plaka gai da ordenagailu, smartphone edo bestelakoekin haririk gabe komunikatzeko.
• ON/OFF botoia: zure plakaren pinei energia kentzen die, horrela robota etengabe mugitzen egon beharrik gabe programatu dezakezu plaka.
• Tentsio erregulagailuak: elikatze-tentsioa plakak behar duen tentsiora (5V) egokitzen dute.

Sentsoreak

Sentsore bat, argia, soinua, distantzia, eta abar bezalako elementu fisiko baten arabera elektrizitate gehiago edo gutxiago eroaten uzten duen osagai elektroniko bat besterik ez da. Sentsore bat gure plakara konektatu baino lehen, sentsorea digitala edo analogikoa den aztertu beharko dugu.

Sentsore digitala

Sentsore digital batek bi balio soilik har ditzake: 1 edo 0, guztia edo ezer ez. Sentsore digitalaren adibide bat pultsadorea da, zeinean botoia sakatzen dugunean honek 1 balio duen eta sakatu gabe dagoenean 0. ZUM plaka edo antzeko batean, sentsore digitalak D0-D13 pinetan konektatuta joango dira.

GARRANTZITSUA: 0->RX eta 1->TX pin digitalak informazioa jaso eta bidaltzeko erabiltzen dira, beraz, sentsore edo eragingailu bat konektaten badiezu eta plaka programatzen baduzu, litekeena da programa ez kargatzea edota behar bezala ez funtzionatzea. Gainera, D13 pinak, plakan bertan erantsita dagoen D13 LEDaren presentziaren ondorioz, ez du tentsio bera jasotzen eta baliteke horregatik hainbat arazo izatea osagai batzuk erabiltzerakoan. Kontu handiz erabili pin horiek.

Sentsore analogikoa

Sentsore analogiko batek egoera desberdin ugari izan ditzake, argi kantitatea, tenperatura edo bestelako magnitude fisikoen balioak 0 eta 1023 balioen artean transforma ditzakeelarik. Sentsore analogiko baten adibide bat argi-sentsorea izan daiteke, zeinek jasotzen duen argi kantitatearen arabera balio handiagoa edo txikiagoa emango duen. ZUM plaka edo antzeko batean sentsore analogikoak A0-A5 pinetan konketatzen dira.

Eragingailuak

Eragingailu bat bere ingurunean akzio bat burutzeko gai da. Adibidez, gurpila biratzen duen motor bat, gailu bat piztuta dagoela adierazten duen LED bat, alerta-soinua igortzen duen bozgorailu bat, eta abar.

ZUM plaka bat edo antzekoetan, erabiliko ditugun eragingailu guztiak pin digitaletara konektaturik joango dira. Badira eragingailu batzuk, LEDa esate baterako, bi egoera desberdin bakarrik dituztenak. Beste batzuk berriz, serbomotorea esate baterako, posizio anitzetan egon daitezke eta ondorioz analogikoak dira. Eragingailu mota honentzat gure plaka (digitala dena) trikimailu edo PWM seinale bezala ezagutzen den metodo batetaz baliatuko da. Oraingoz ez zaitez kezkatu honetaz, bere erabilera aurrerago ikusiko dugu.

Nola pentsatzen du kontrol-plaka batek?

Batzuetan zure proiektu edo robotak aurretik espero ez zenuen bezala jokatu dezake. Gogoratu zure kontrol-plaka zure makinaren garuna dela baina giza garuna baina askoz mugatuagoa da.

Kontrol-plakak… Gauzak banan-bana pentsatzen (prozesatzen) ditu, ezin ditu bi gauza batera egin. Akzioak oso azkar pentsatu eta errepikatzen ditu, hain azkar ze batzuetan ezin dugu ikusi ere egin zertan ari den eta pixka bat itxaroteko eskatu behar zaio. Inoiz ez du aurretik agindu ez zaion zerbait egiten. Egitea nahi duzun guztia programatu behar duzu eta aginduak banan-bana eman behar zaizkio. Normalean, plakak aginduen zerrenda amaitzen duenean, berriro hasten da, bere programazioa behin eta berriro errepikatuz.

Ikastaro honetan erabilgarritasun handiko sentsore eta eragingailuak ezagutu eta erabiltzen ikasiko duzu. Gogoratu gakoa ez dela kantitatea, esku artean daukazuna ondo ezagutzea baizik, erabilera harrigarriak eman ahal izateko. Buelta zaitez orri honetara zalantzak dituzun guztietan edo idatziguzu iruzkin bat kontzepturen bat ulertzea kostatzen bazaizu.

Gauzak programatzen hasten gara? Goazen bada!