Robótica educativa #36 Maqueen, convierte microbit en un robot móvil.

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Juegos Robótica episodio 36 . Maqueen, convierte microbit en un robot móvil.

Bienvenidos a Juegos Robótica, el podcast en el que hablamos de robótica educativa, iniciación a la programación, aplicaciones para docentes, entornos de programación para niños y en general todo lo que tiene que ver con despertar la curiosidad de los más jóvenes por la programación y la tecnología para que se conviertan en creadores y no en meros consumidores.

Como ya sabes este podcast es un reflejo sonoro de los contenidos y cursos que puedes encontrar en juegosrobotica.es

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Hace poco analizamos una opción para poder utilizar la placa micro:bit con el chasis y motores de mBot y así tener un robot móvil basado en microbit.

Lógicamente aquella era una buena opción siempre que se disponga de un robot mBot, pero es fácil que hayas empezado a utilizar la placa microbit y quieras montar un robot móvil con ella.

Hoy analizamos el accesorio Maqueen del fabricante asiático DFRobots, uno de los kits más económicos para convertir microbit en un robot móvil.

Esta propuesta nos permite tener un robot móvil con dos ruedas motrices independientes cuyo “cerebro” es una placa microbit que lógicamente puede ser programada tal cual la programamos de manera independiente bien sea por bloques o por código.

Las características que aporta Maqueen a nivel de sensórica y actuadores son las siguientes:

• • 2 mini motores N20 construidos íntegramente en metal con reducción 1/150. 133 rpm de velocidad máxima.

• • Sensor sigue líneas doble (dos emisores y receptores de IR).

• • Buzzer piezoeléctrico para emitir sonidos.

• • 2 LEDs rojos clásicos.

• • 4 LEDs RGB multicolor.

• • • Receptor de infrarrojos para comunicación pudiendo ser utilizado por ejemplo para un mando a distancia.
  • Sensor de distancia por ultrasonidos.

A nivel de conexionado vamos a disponer de acceso a los pines para conexión por pinzas de cocodrilo o conector de banana a través de unos conectores exactamente iguales situados en la parte trasera de Maqueen.

Por otro lado disponemos de conector específico I2C con el que poder ampliar el número de sensores y actuadores.

Un robot móvil nos va a permitir ampliar muchísimo las posibilidades de micro:bit y Maqueen cumple perfectamente este cometido.

Para tener el robot listo tan sólo debemos acoplar las ruedas, que vienen sueltas, a los motores y fijar el portapilas con una tira de velcro que viene con el kit. Finalmente conectaremos el sensor de ultrasonidos y la placa microbit y en cuanto le pongamos pilas lo tendremos listo para funcionar.

Es muy interesante que se haya optado por un sensor de ultrasonidos HC-SR04 comercial montado sobre zócalo directamente con sus patillas, ya que nos va a permitir sustituirlo fácilmente si se estropea. Además podremos utilizar ese mismo zócalo para conectar otro sensor en vez de un sensor de ultrasonidos.

Maqueen unido a microbit es el robot móvil comercial más pequeño que he probado hasta el momento si no fuera por Ozobot . Es súper compacto y se agradece todo lo que podemos hacer en una pequeña mesa o escritorio.

Aunque se que es subjetivo a mi me gusta en la mayoría de cosas que tengan un buen peso relativo, y Maqueen pese a ser pequeño pesa suficiente, lo que le da una sensación muy robusta. Los motores completamente metálicos son los responsables de esta circunstancia, y son un elemento muy destacable del conjunto que aporta mucha más calidad sobre otras opciones de motor a las que estamos acostumbrados.

Los sensores y actuadores que aporta son los básicos en un robot móvil educativo y que nos va a permitir realizar proyectos de robot sigue líneas o evita obstáculos, además de poder emitir sonidos y luces de diferentes colores.

Lo bueno es que al trabajar junto con una placa micro:bit tendremos giróscopo, brújula, pulsadores, sensores de luz y temperatura y matriz de 25 LEDs.

Además tenemos comunicación bluetooth para conectar con dispositivos y comunicación por radio para comunicar varias microbit o varios Maqueen en definitiva.

Si calculamos el conjunto quiere decir que tenemos uno de los robots móviles más completos en kit y que su precio no llega, sumando placa microbit y Maqueen, a 50€.

Si lo comparamos con un robot como mBot con matriz de LEDs quiere decir que cuesta la mitad con las mismas características o incluso con alguna función adicional.

Evidentemente se trata de un kit que nos puede ayudar a aprender o enseñar a programar, pero con el que nos va a ser complicado plantear modificaciones mecánicas que permitan cambiar las funciones principales del robot.

Eso sí, podremos ampliar la sensórica a través del conector para dispositivos por I2C y utilizando las tres entradas/salidas que generalmente se utilizan con microbit con pinzas cocodrilo.

Estas posibilidades de ampliación nos van a abrir aún más el campo de proyectos que podemos plantear con este pequeño robot formado por microbit y Maqueen.

El fabricante DFRobots ha preparado una extensión específica para utilizar las funciones de Maqueen a través de la programación en Makecode, el entorno de programación por bloques estándar de micro:bit.

Puedes descargar la extensión desde Github siguiendo el enlace que os dejo en el artículo y posteriormente instalarla fácilmente en el editor online de Makecode para micro:bit.

Por supuesto también vamos a poder programar el conjunto microbit con Maqueen a través de JavaScript o Python si prefieres utilizar código en vez de bloques.

Se nos propone una serie de prácticas sencillas para conocer las posibilidades de Maqueen y familiarizarnos con los bloques concretos que utilizaremos para el movimiento del robot y los diferentes sensores y actuadores.

Podemos accionar los motores individualmente definiendo el sentido de giro, para avanzar o retroceder, y velocidad con valores entre 0 y 255, es decir 8 bits.

La verdad es que la respuesta de los motores es muy fina y gracias a la gran reducción que tienen integrada se mueve sin problemas incluso a velocidades bajas.

Recuerda que son motores de continua sin ningún tipo de encoder, igual que la mayoría de kits de este rango de precios, por lo que el control de distancia recorrida sólo lo podremos hacer por tiempo.

Como puedes ver en el vídeo que acompaña este artículo la generación de luz de diferentes colores a través de los cuatro LEDs RGB es muy vistosa.

Para programar los LEDs RGB por bloques utilizamos la función Neopixel por lo que no es necesaria la extensión específica para programar Maqueen en Makecode, sino que partimos del estándar de Microbit.

En el ejemplo estamos variando los colores de manera homogénea a través de variables, pero lógicamente también podemos trabajar con cada LED RGB de manera individual.

Aunque gracias a microbit disponemos de la matriz de LEDs con la que mostrar mensajes es muy práctico poder contar con LEDs RGB de manera que podamos exteriorizar estados concretos del robot a través de diferentes colores, o simplemente porque queramos darle una función estética.

Esa misma función informativa se la podemos dar a los dos LEDs rojos que Maqueen nos ofrece en la parte delantera.

Es una manera sencilla de mostrar información sobre alguna situación interna del programa o para practicar repeticiones y bucles con parpadeos.

A través del piezoeléctrico vamos a poder emitir sonidos, algo que la propia microbit por sí sola no podría hacer.

De nuevo aprovecharemos los bloques habituales para generación de tonos que nos proporciona Makecode.

Se agradece que el fabricante haya pensado en instalar un interruptor que permite silenciar el piezoeléctrico aunque hayamos programado la emisión de sonidos. De esta manera podemos silenciar el robot sin necesidad de cambiar la programación.

La lectura de distancia a través del sensor de ultrasonidos es bastante efectiva y es que el sensor HC-SR04 está muy comprobado, pero como decía tenemos la posibilidad de cambiarlo por otro modelo si necesitamos mayor calidad puesto que el montaje es directo a zócalo.

En el vídeo que acompaña este artículo podéis ver la lectura directa del sensor de ultrasonidos a través de la matriz de LEDs de la placa microbit.

Por supuesto también nos va a servir para practicar con el típico programa básico para evitar obstáculos o cualquier otro programa que tenga que ver con la detección de objetos y distancias.

Aunque el kit no incluye mando a distancia Maqueen incorpora un receptor de infrarrojos que podemos hacer servir con un mando genérico que tengamos.

Simplemente tendremos que hacer algún programa para que se muestre en la matriz de LEDs el código recibido al pulsar las distintas teclas, de manera que posteriormente podamos programar la acción asociada a cada tecla a nuestra conveniencia.

En el vídeo podéis ver un control remoto de dirección a través de un mando a distancia genérico de Makeblock, pero podríamos utilizar el mando para la introducción de variables, subprogramas o cualquier opción que requiera una confirmación por parte del usuario.

Como no podía ser de otra manera también puedes ver la prueba que hemos realizado de robot siguelíneas haciendo uso del sensor doble de infrarrojos.

Como se puede ver es un conjunto muy completo  con el que practicar programación con un coste muy contenido.

Sigo pensando que sería bueno empezar a ver Python en la plataforma de cursos y Maqueen junto con microbit podría ser un kit muy adecuado para ello, aunque mBot siempre ha sido la primera elección.

¿Qué opinas? ¿Sería interesante utilizar un kit como Maqueen para empezar a ver ejemplos de programación en Python o mejor con mBot? ¿O quizá si empezamos con código prefieras Arduino a Python?

No dejes de hacernos llegar tu opinión porque tendremos que tomar una decisión dentro de poco.

En resumen y por finalizar el podcast de hoy Maqueen me ha gustado mucho. Veo una relación calidad precio prácticamente insuperable para convertir microbit en un robot móvil con fines educativos, y estoy seguro de que lo vamos a ver en Juegos Robótica en más de una ocasión.

Nos escuchamos en un próximo episodio en el que probar otro kit de robótica educativa, analizar un entorno de programación, repasando algún  accesorio o cualquier otra herramienta que nos ayude en el aprendizaje de la programación y la robótica.

Hasta entonces disfruta creando, programando y aprendiendo, nos vemos en quince días… adiós!

 

ACTUALIZACIÓN 2022 – Nuevo recurso disponible

He compartido de forma abierta a SuperMaq, un personaje de papel que utilizamos en Tecnodemia para que los niños y niñas puedan personalizar el robot Maqueen.

El diseño incluye una versión básica para colorear y otra a todo color con disfraz característico de héroe o heroína con capa y antifaz.