miércoles, 17 de septiembre de 2014

Ultrasonidos - Que nada te impida avanzar


-       Arantxa hoy vamos a hablar de ultrasonidos
-       ¿Queeeeé?
-       ¡¡¡ Que hoy vamos a hablar de ultrasonidos !!!
-       ¡¡No te oigo!!
-       Claro, por eso son ultrasonidos.







Según la Real Academia de la Lengua un Ultrasonido es “Un sonido cuya frecuencia de vibraciones es superior al límite perceptible por el oído humano…”,  o sea, que los humanos no estamos capacitados ni para oírlos ni para emitirlos.


Los ultrasonidos son de esas cosas que hemos copiado de la naturaleza, ya que ésta los ha “implementado” ya en algunos mamíferos como los murciélagos y cetáceos que lo usan unos para no estamparse contra las paredes y todos para localizar comida.

Bueno, después de ponernos en antecedentes, vamos a lo nuestro: como utilizar los ultrasonidos en nuestros robots. 


¿Y cómo funcionan? Os voy a dar la explicación de Arantxa que es muy ilustrativa:

 “Los sensores de ultrasonido funcionan igual que si lanzásemos con los ojos cerrados unas pelotas de tenis hacia delante, si algunas pelotas vuelven hacia nosotros quiere decir que han rebotado en algo y por lo tanto hay un obstáculo, si no vuelven es que tenemos el camino despejado”



¿A qué queda claro? Pues eso, los sensores de ultrasonido están formados por un emisor (triger) y un receptor (echo) de forma que el emisor lanza un ultrasonido (o pulso) de una duración de al menos10 microsegundos (1/1000000) y espera a que dicha señal rebote y sea captada por el receptor. Si medimos el tiempo transcurrido desde que se envió la señal y se recibió en el receptor y conociendo la velocidad del sonido, 343 m/s, la distancia la podemos calcular con la formula:


Distancia = Velocidad * Tiempo


Es importante tener en cuenta que el tiempo medido por el sensor el lo que ha tardado la señal en ir hasta el obstáculo y volver, por lo que debemos dividir entre 2 la formula anterior:


Distancia = (Velocidad *  Tiempo)/2
 

Tipos

Entre los tipos de sensores que mas se utilizan en el mundo de Arduino están los populares y baratos HC-SR04, muy fáciles de encontrar en ebay y a muy buen precio, pero si vamos a usarlos con niños, como es el caso de la robótica educativa, no está de mas buscar algún tipo, que aunque nos salga un poco mas caro, estén libres de sustancias o componentes peligrosos, y que tenga la marca RoHS que garantiza que estén libres de Plomo, Mercurio, Cadmio, Cromo VI (hexavalente), PBB y PBDE.





Bueno, ya está bien de teoría, ahora pasemos a la práctica.

Creo que los que seguís el blog conocéis a RenacuajoBot, es el printBot que nos ha servido de ayuda cuando os contamos los sensores IR, los sensores de luz, el zumbador y el bluetooth y que ya disponía de unos ojos, pero de juguete. 




Pues bien, nuestro pequeñín ha crecido y como todo renacuajo que se precie, ha evolucionado y se ha convertido en RanaBot, con un par de ojazos que le sirven para evitar obstáculos.











Y claro, esos ojazos no son otra cosa que un sensor de ultrasonido.

Y como funciona, es sencillo, el robot avanza consultando la distancia que le separa de un obstaculo y que se mide mediante el sensor de ultrasonidos. Si la distancia es mayor de 13 cm el robot sigue avanzando, cuando detecta que la distancia es 13 o menor, lo que hace es girar para evitar el obstáculo (en esta versión siempre se gira a la izquierda). Si por un casual detecta que la distancia que le separa del obstáculo es menor de 5 cm. lo que hace es retroceder para no chocarse con el.

Como siempre, os dejo enlaces al código y un video del funcionamiento. También os comparto el código de nuestro primer robot, con el que empezamos todo esto, que también tiene ultrasonidos (dos) y es más completo.


Por cierto, en la siguiente entrada quiero hablaros sobre BitBloq, un programa al estilo Scratch realizado por bq para programar robots. Es muy fácil de aprender y usar por los niñ@s (ya sean de 7 o de 70 años). Por ahora, os dejo un video donde Arantxa cuenta como ha programado a RanaBot.





2 comentarios:

  1. MUCHAS GRACIAS POR COMPARTIR ESTA PAGINA...MI HIJO (11 años) y YO ESTAMOS COMENZADO en esto y nos fascina. .tan solo una pregunta es la conexión del BAT.. salen 4 CABLES pero no sabemos como se conecta en la placa UNO, GRACIAS..

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  2. Hola, gracias a ti por leernos.

    Te cuento como hacer las conexiones. Si te fijas el sensor BAT tiene los cuatro pines marcados con GND, ECH, TRI, VCC
    GND --> va conectado a tierra o lo que es lo mismo, a uno de los pines de color negro de la placa arduino UNO.
    ECH --> es por el sensor de ultrasonido recoge las ondas sonoras (el eco) y se conecta a un pin de color amarillo. En el código que tenemos de ejemplo es el número 7.
    TRI --> es por donde se emite la señal sonora, el disparador(trigger), también se conecta a un pin de color amarillo, en nuestro caso hemos utilizado el 8
    VCC -- es voltage, el positivo y va conectado a uno de los pines de color rojo.

    Todos lo pines que te he comentado han de ser de los digitales, de los que son 13.

    Un saludo

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