Bioloid Comprehensive es el kit de la plataforma robótica modular Bioloid adecuado para construir robots avanzados de hasta 18 grados de libertad como los humanoides. Se trata del kit educacional, de entretenimineto y de hobby mas completo y competitivo del mercado, adecuado para aprendizaje, hobby, investigación y competición. El kit es como una versión para adultos del LEGO Mindstorms NXT y Meccano y está hecho de muchos bloques constructivos que el usuario puede unir y encajar con tornillos.
Se trata de la primera plataforma robótica de su clase en ser construida con tecnología inteligente servo-controlada en serie que te permite retroalimentación y control sensorial de posición, velocidad, temperatura, corriente y tensión de cada servo-motor.
Bioloid Comprehensive Kit permite al usuario construir una gran variedad de configuraciones robóticas, incluyendo robots exploradores autónomos, perritos quadrúpedos, robots araña hexápodos, robots dinosaurios, y por supuesto robots humanoides bípedos:
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¡Bioloid Comprehensive Kit te permitirá configurar y construir de forma guiada mas de 26 robots distintos!
Dispone de un total de 18 servos, sensores de proximidad y luminosidad hacia delante y hacia los lados, un micrófono y un pequeño altavoz.
Existe una versión reducida de este kit introductoria a la plataforma Bioloid, con 4 servomotores pero el mismo controlador, sensores y software con el Bioloid Beginner Kit.
Contenido de Bioloid Comprehensive Kit
1 x CM-5 (módulo controlador basado en el Atmel ATMega128 a 16 MHz)
18 x AX-12 (Servomotores Dynamixel controlados en serie)
1 x AX-S1 (módulo sensor del robot)
Mas de 100 piezas mecánicas, ruedas, pneumaticos para el ensamblaje con los servos (Comprehensive Frame Set)
1 x Puertos de conexión serie
Batería recargable (9,6V, 2,3Ah, NiMH)
Alimentador de potencia
Cable serie RS-232 de 9 pins
CD-ROM con Software de programación, vídeos, manuales, etc.
Tornillería, tuercas, espaciadores
Manuales impresos en inglés con instrucciones de montaje y guia de usuario
Para ver la lista completa de artículos incluidos en el Bioloid Comprehensive Kit, haga clic aquí.
Proceso de creación
Con la ayuda del excelente Quick Start (PDF, 62MB) que con el Kit se suministra de forma impresa (213 páginas) el proceso de creación de robots es como sigue:
Por supuesto también es posible diseñar y programar diseños propios de robots con la ayuda de la Guía de usuario de programación de Bioloid.
Actuadores Dynamixel AX-12+
Cada actuador Dynamixel AX-12+ incluido en el kit permite la rotación contínua, y tiene un microcontrolador que entiende 50 comandos, la mayoría de los cuales fijan o leen parámetros que definen su comportamiento.
El típico servo de radiocontrol de Hobby sólo entiende la órden "ángulo objetivo" (dada por una señal PWM),
pero los actuadores Dynamixel te permiten utilizarlos como un actuador profesional con sensores: el software que se ejecuta en el CM-5 puede reaccionar al entorno utilizando la información leida de los sensores del AX-12+.
Esta información leida puede ser la posición actual, la corriente consumida, o la variación de la temperatura del servo con la carga aplicada en el mismo, lo que permite control retroalimentado sofisticado controlando el par que soporta cada articulación del robot.
Esto tiene aplicaciones por ejemplo en los robots bípedos, ya que sin necesidad de inclinómetros o acelerómetros, se pueden conseguir efectos de equilibrio como este (ver vídeo):
Características AX-12+:
Retroalimentación de Posición, Temperatura (Par) y tensión de entrada
Ratio de reducción: 1/254
Tamaño: 50 x 32 x 38 mm
Peso: 55 g
Holding Torque: 16.5kg-cm @ 10V
Velocidad: 0.196sec/60° @ 10V
Red Serie (TTL) ( 7343bps ~ 1Mbps)
Ángulo de operación: 300º
En modo de 360º, 1024 velocidades configurables
Engranajes y cuerpo de plástico
Módulo de sensores AX-S1
El módulo de sensores AX-S1 está encapsulado dentro la misma carcasa que los servos AX-12 y se conectan al mismo bus serie, pero no contienen un motor.
Contiene los siguientes sensores:
1 receptor de infrarojos.
3 emisores de infrarojos (a la Izquierda, derecha y frontal) que se puede usar para medir distancias y luminosidad.
Un micrófono.
Un pequeño altavoz piezo-eléctrico que puede reproducir distintos tonos musicales.
Módulo controlador CM-5
El módulo controlador CM-5, es el cerebro de la plataforma Bioloid y está basado en el microcontrolador Atmel ATMega128. Contiene la batería recargable.
La placa controladora viene encajada en una cápsula con leds y botones que permiten activar manualmente operaciones y monitorizar con los leds los distintos estados del robot.
El CM-5 de Bioloid viene con el firmware preinstalado que permite la interoperación con el software para PC proporcionado en el kit (Motion Editor y Behaviour Control), y comunicarse con el PC mediante el cable serie proporcionado para cargar en el CM-5 los programas que controlan el robot:
El módulo controlador CM-5 tiene la capacidad de comunicarse inalámbricamente con el CM-5 de otro robot, o con el PC, mediante los módulos inalámbricos de Bioloid Zig-100 que se conectan al controlador CM-5. (Los módulos Zig-100 no están incluidos en Bioloid Comprhensive Kit)
La red en bus serie de la arquitectura Bioloid se utiliza para conectar los actuadores (AX-12+) y los sensores (AX-S1) al controlador CM-5, y cada uno de ellos tiene distintos identificadores de red únicos grabados en su memoria no volátil.
Software de programación
Se suministran dos utilidades de software freeware con Bioloid Comprehensive Kit:
Editor de movimientos (Motion Editor)- Interfaz gráfica que te permitirá crear tus propias secuencias de movimientos para tu robot.
Programador del comportamiento (Behaviour Control Program) - Interfaz gráfica que te permitirá crear la lógica de secuencia de eventos y movimientos para tu robot (su inteligencia).
1. Editor de movimientos
Te permite crear sequencias únicas y complejas para tu robot compuesto de diversos servomotores a través de renderización CAD.
El usuario puede crear y editar secuencias de movimientos complejos sin conocer lenguajes de programación, simplemente moviendo manualmente las articulaciones del robot, y registrando cada posición deseada (programación por aprendizaje). El usuario puede conectar distintas secuencias editadas, o repetirlas a conveniencia.
En las imágenes se muestra como los movimientos son construidos "frame" a "frame", como una secuencia de dibujos animados. Esto te permite programar animaciones complejas de forma rápida y testearlas.
2. Programador del comportamiento
Un robot es una máquina que puede comportarse de distintos modos en función de la situación en que se enfrente. Por tanto debe existir un programa que le diga al robot como comportarse en cada situación.
Este programa es el "Programador del comportamiento" o "Behaviour control program".
Se trata de una serie de reglas que definen que acción debe desarrollar el robot en cada posible estado dado.
La serie de comandos permite interrogar a toda la funcionalidad de los servomotores AX-12, los sensores AX-S1, y el controlador CM-5.
La funcionalidad accesible dentro del controlador CM-5 incluye ejecutar secuencias de movimientos, testear sus botones externos, o leer el timer interno del CM-5.
Los comandos disponibles incluyen condiciones (IF, ELSE IF, ELSE, CONT IF), operaciones condicionales (=, >, and > =, <, and < = =), programación de secuencias de comandos (JUMP & CALL/RETURN),
cálculos numéricos (COMPUTE), y asignación de valores (LOAD). Para mayor claridad se pueden etiquetar las líneas de programa (LABEL).
Otra característica del Programador del comportamiento es la capacidad de debuggar y monitorizar las variables en la pantalla del PC mientras el programa se está ejecutando, posibilitando calibrar los sensores AX-S1 de forma muy simple.
Programación en lenguaje C
El controlador CM-5 está basado en el popular Atmel128, y por tanto es posible programar el módulo CM-5 mediante el compilador GNU GCC WinAVR, que se trata de una gran herramienta freeware, disponible en AVR Freaks.
Esta opción está recomendada sólo para programadores experimentados, ya que requiere reprogramar todos los protocolos de comunicaciones y de control del hardware del CM-5. Sin embargo el poder que proporciona sobre el robot es ilimitado.
Transporte 24h para España y Portugal. Para envíos fuera de la U.E. ver aquí.
Para centros educativos, al material educativo aplica 4% de IVA. Tramitar en la web, indicar CIF del centro y solicitar presupuesto en el paso 2.
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