Cónstruya un robot con Raspbery Pi y Arduino

Un pequeño chasis robot que mediante un Arduino controla los motores y un sensor de distancia, pero también tiene una Raspberry Pi junto con su cámara para poder ver remotamente la imagen.


 

En el video anterior en efecto vemos  un robot controlado a distancia basándose  en interfaces web usando para ello  una red  inalámbrica .Dado la potencia de la Raspberry Pi se usa esta para el soporte de Video  y  una placa  Arduino  para el control de los motores 

Se usa la Raspberry Pi pues para la gestión  de la cámara, una red Wi-Fi para la  interfaz de usuario  entre el robot u el usuario  y una placa  Arduino para controlar servos, sensores y motores.


¿Qué necesitamos para construir el robot?,pues propprcionamos a continuacion la siguiente lista de componentes:

 

En realidad dado que  todos estos módulos ya vienen montados , el esquema de conexiones es bastante sencillo ,pues se usa  un convertidor dc/dc  para alimentar  el puente  en h para los 4 motores , los 2 servos y el sensor ultrasonico  , y otro convertidor dc/dc para alimentar exclusivamente  el Arduino Nano

La comunicación entre  Raspberry Pi y Arduino se lleva  a cabo a través de GPIO TX serie / RX (/ dev / ttyAMA0) por medio de un convertidor de nivel.

Otro aspecto destcable  es que tanto el sensor ultrasonido como los dos servos son controlados por la propia placa Arduino Uno

Esquemas cameraRobot

Asimismo se  hace uso de un modulo de cámara para Raspberry Pi  , la cual va conectada con un cable de cinta  a la Raspberry Pi . La cámara se sujeta al soporte movil especial el cual  permite gracias a los dos servos  mover la cámara  en los tres ejes

Aquí puede echar un vistazo a los detalles de  ensamblaje de los componentes mas importantes:

Pan Tilt & detalle con los servos
Detalle de conexion con los servos
Frambuesa Pi / Arduino y convertidor de nivel
Raspberry Pi / Arduino y convertidor de nivel
las conexiones del sensor y Servos

 

Software:

El software se divide en dos secciones: software para Raspberry  Pi  y software de Arduino.

Para la Raspberry se usa dawnrobotics SD imagen para su cámara robot Pi , la cual proporciono  con una pequeña modificación  el  archivo robot_web_server.py  para permitir la comunicación serie con Arduino Nano en lugar del controlador dawnrobotics.

A continuación se detalla el código fuente empleado:

 

#include <ecat.h>
#include <Servo.h>

Servo servoP1B2; Servo servoP1B3;

#define MAX_GRAUS 170
#define MIN_GRAUS 20

String szMissatge;
Ecat ecat;
int valorServoV;
int valorServoH;

void setup(){
  ecat.setupNibbleMode(NIBBLE_H_P1,OUTPUT);
  ecat.vUltrasonicSensorP1b0b1_init();
  
  valorServoV=90;
  valorServoH=90;
  pinMode(ecat.nPinP1B2,OUTPUT);
  pinMode(ecat.nPinP1B3,OUTPUT); 
  servoP1B2.attach(ecat.nPinP1B2);
  servoP1B3.attach(ecat.nPinP1B3);
  servoP1B2.write(valorServoV);
  servoP1B3.write(valorServoH);  
  pinMode(ecat.nPinP2B7,OUTPUT);
  pinMode(ecat.nPinP2B6,INPUT);
  pinMode(ecat.nPinP2B5,INPUT);
  pinMode(ecat.nPinP2B4,INPUT);
  ecat.setupNibbleMode(NIBBLE_L_P2,INPUT);
  Serial.begin(115200);
}

void vRobotAturat(){
  ecat.vWriteHighNibbleP1(0x00);
}

void vRobotEndarrera(){
  ecat.vWriteHighNibbleP1(B00000110);
}

void vRobotEndavant(){
  ecat.vWriteHighNibbleP1(B00001001);
}

void vRobotEsquerra(){
  ecat.vWriteHighNibbleP1(B00000101);
}

void vRobotDreta(){
  ecat.vWriteHighNibbleP1(B00001010);
}



void vManageMsg(){
 
  if(szMissatge == "b"){
    vRobotEndarrera();
  }
  if(szMissatge == "f"){
    if (ecat.nUsDistanceCmP1b0b1()>7) {
        vRobotEndavant();
    }
  }
  if(szMissatge == "s"){
    vRobotAturat();
  }
  if(szMissatge == "l"){
    vRobotEsquerra();
  }
  if(szMissatge == "r"){
    vRobotDreta();
  }
  if(szMissatge == "w"){
    if (valorServoH<MAX_GRAUS) {
      valorServoH++;
    }
  }
  if(szMissatge == "x"){
    if (valorServoH>MIN_GRAUS) {
      valorServoH--;
    }
  }
  if(szMissatge == "a"){
    if (valorServoV>MIN_GRAUS) {
      valorServoV--;
    }
  }
  if(szMissatge == "d"){
    if (valorServoV<MAX_GRAUS) {
      valorServoV++;
    }
  }
}

void loop(){

  while(Serial.available()){
    delay(3);
    char c = Serial.read();
    szMissatge += c;
  }
  vManageMsg();
  szMissatge = "";
  if (ecat.nUsDistanceCmP1b0b1()<7) {
    vRobotAturat();
  }
  servoP1B2.write(valorServoV);
  servoP1B3.write(valorServoH);
}

Como estamos utilizando versión ligeramente modificada de la imagen downrobots, la Raspberry Pi está configurado para actuar como un punto de acceso Wi-Fi, por lo que para conectarse a la nueva red inalámbrica   debe aparecer llamada ‘CameraRobot’. La contraseña de la red es “raspberry”.

Nota: En algunas ocasiones el dongle WiFi en el Pi no obtendrá una dirección IP (error conocido) y por lo que no será capaz de conectarse a la red (el dispositivo pasará edades autenticación y obtener una dirección IP).Este problema suele resolverse girando el robot apagado y otra vez.

 

Para la sección de Arduino Nano,  gracias a @JordiBinefa y @electronicscat se  usa su  biblioteca de e-cat .

El robot se controla con una interfaz web que significa que debería ser accesible desde la más amplia gama de dispositivos posibles. La interfaz web hace uso de HTML5 sin embargo, por lo que tendrá que utilizar un navegador hasta la fecha. Se encontró que Chrome funciona bien en todas las plataformas que se ha probado.

 

Para controlar el robot escriba la dirección IP 192.168.42.1 en la barra de direcciones.

 

 

robot coche con PICAM. Prespectiva.

 

Tiene conexión Wifi, por lo tanto se puede trastear con ella sin cables y eso es muy cómodo. Con éste sistema básico, se puede expandir muchísimo y quizás dar el paso con OpenCV o algún otro tipo de funcionalidad compleja gracias a la potencia que ofrece la Raspberry Pi.

El proyecto desde luego es sumamente interesante  y desde luego abre un camino para nuestra imaginación para replicarlo y mejorarlo dotándolo de nuevas modificaciones   que sin duda lo harán mucho mejor si cabe

Fuente aqui

Construyen un Pancreas artificial con una Raspberry Pi

Dana Lewis ,  una de los creadores originales de un páncreas artificial de código abierto , examina cómo las comunidades de código abierto permiten la innovación en la asistencia sanitaria en lugares inesperados .


Dana Lewis tiene diabetes tipo 1,  enfermedad  que ha tenido que hacer frente desde que tenía 14años . En la diabetes tipo 1, el páncreas no produce suficiente insulina – la hormona que hacen que la glucosa disponible para que las células del cuerpo para utilizar como combustible – o, a veces, el páncreas no funciona en absoluto.

El páncreas es responsable, entre otras funciones de producir y segregar hormonas importantes como la insulina (disminuye los niveles de glucosa sanguínea) y el glucagón (eleva los niveles de glucosa en la sangre),así que su falta o mal funcionamiento puede poner en peligro nuestras vidas excepto que puedas conectarte a un páncreas artificial.

La gente como Dana tienen que controlar los niveles de azúcar en la sangre muy de cerca con el uso de un monitor continuo de glucosa (CGM) bajo la piel de su abdomen, o pincharse un dedo 12 veces al día y medirse la glucosa en la gota de sangre resultante. La dosis de insulina se calcula entonces para que se corresponda con los niveles de azúcar en la sangre de la persona diabética. Este proceso es incómodo y puede ser difícil en algunas circunstancias: en particular, Dana encontró que la alarma era tan débil que no la oia al dormir en toda la noche. Si una persona diabética no corrige sus niveles los resultados pueden ser muy peligrosos. Así que Dana y su novio (ahora marido) de Scott Leibrand decidieron iniciar un proyecto para hacer que la alarma de CGM fuera suficientemente fuerte como para despertar a ella en la noche.
DIY Páncreas , es finalmente su dispositivo basado en una Raspberry Pi . La Raspberry Pi recibe los datos del CGM, controla un algoritmo de aprendizaje y provee de los comandos a su bomba de insulina. Ese algoritmo de aprendizaje significa que después de observarlo Dana presionando el botón que controla la bomba de insulina, el páncreas artificial a aprendido de sus hábitos, y obtiene su dosis correcta 100% del tiempo, incluso cuando está durmiendo.

pancreas

 

Desgraciadamente las normas de la FDA significa que Dana y Scott no pueden publicar instrucciones completas de como han construido su páncreas artificial   así  que  están trabajando en la fabricación de páncreas de forma casera de código abierto ( se puede encontrar más información aquí )  y de forma que haya  suficiente información disponible para que el sistema pueda ser replicado, para que otras personas con diabetes pueden beneficiarse de su trabajo. Necesitan voluntarios con todo tipo de habilidades: si usted está interesado en ayudar, se puede obtener más información sobre el proyecto aquí.

Para saber mas del proyecto Dana podemos ver en el video compartiendo la experiencia de la vida real de lo que sucede cuando una comunidad de código abierto se acopla con ambos fabricantes de dispositivos y los organismos reguladores como la FDA los EE.UU. , y lo que esto significa para el futuro de la innovación .

El vídeo está en inglés aunque es posible activar los subtítulos para seguir mejor la presentación e incluso activar la traducción simultanea al español.

 

 

Sencillamente es fascinante todo lo que se puede llegar a hacer gracias a la voluntad de una  comunidad y al uso de tecnología que nos acerca cada vez más  a tratamientos accesibles a todas las personas que lo necesiten aunque no dispongan de un presupuesto elevado que les posibilite acceder a esta tecnología a un coste mucho mayor.

Más información:
http://fossforce.com/2016/05/artificial-pancreas-raspberry-pi/
https://www.raspberrypi.org/blog/artificial-raspberry-pi-pancreas/
https://ourhealthandenvironment.wordpress.com/2015/11/13/i-am-now-a-bionic-woman/

Las manos bionicas comienzan a ser una realidad

Nicky ya puede enhebrar agujas, montar en bicicleta o remover su cafe con la mano derecha. Todo un logro para una persona que nació sin brazo. Abrir una botella, coger una bolsa o dar la mano son tareas a las que no damos demasiada importancia. Para cualquier persona sana es algo natural y hasta anodino. Pero para alguien que ha perdido un miembro, esto puede convertirse en un serio problema. BeBionic es el nombre comercial de uno de los dispositivos biónicos más avanzados que existen. Gracias a esta mano prostética, Nicky es capaz de hacer todo eso y más


El primer usuario del Reino Unido de una mano sustancialmente realista es de 29 años de edad, y es Nicky Ashwell, que ahora estaba equipada con la mano bionica llamada bebionic. El evento marca un paso adelante en el desarrollo de los más pequeños y versátiles manos mioeléctricas. El bebionic y su tecnología se presentaron el martes en un lanzamiento en Reino Unido, en el Centro de Prótesis de Londres.
Esta entidad es un centro que ofrece servicios en prótesis. Abdo Haidar, técnico ortopédico consultor y director del Centro, dijo que la “pequeña bebionic mano marca un punto de inflexión en el mundo de la prótesis. “
Ashwell nació sin una mano derecha, también descrito como un “amputado congénito.” Ella había sido incapaz de hacer muchas de las tareas diarias a dos manos que otros puedan tomar por sentado-sosteniendo un vaso con las dos manos, la apertura de una bolsa, andar en bicicleta. Ella había estado usando una mano cosmética sin movimiento antes de ser equipado con la nueva mano.

 


El “bebionic” marca un cambio significativo para ella, ya que imita las funciones de una mano real a través de 14 diferentes patrones de agarre y posición de las manos. Esto ahora le da la capacidad de realizar una serie de movimientos de precisión.
La mano tiene 337 partes mecánicas. Sus materiales incluyen imanes de tierras raras. Sus actuadores individuales se involucran los imanes en cada dedo para mejorar el rendimiento a través de un equilibrio de la velocidad con la fuerza.
Los desarrolladores de la bebionic son más pronunciadas. Este es un fabricante con sede en Reino Unido y proveedor de productos de tecnología de prótesis, órtesis y ayudas técnicas. Ellos dijeron que la pequeña mano bebionic era la única mano multi-articulado con el control dedo patentado sistema de uso de la tierra rara imanes .
La mano pesa sólo 390g, con la distribución de peso hacia la muñeca, por natural de movimiento. Al mismo tiempo, la mano es lo suficientemente fuerte como para manejar 45kg-el peso de alrededor de 25 ladrillos.
Steeper creó la mano en la escala para las mujeres, adolescentes y hombres pequeños enmarcada. “Una precisa estructura esquelética se desarrolló en primer lugar, con el complejo de la tecnología entonces desarrollado específicamente para caber dentro de este con el fin de mantener la precisión anatómica. En otras manos mioeléctricas la tecnología se desarrolló por primera vez, a costa de la verosimilitud “, dijo Ted Varley, Steeper de director técnico.
La mano tardó siete años en desarrollarse. Cómo funciona-a través de sensores y microprocesadores potentes. El pequeño bebionic mano hace uso de sensores activados por movimientos musculares del usuario que se conectan a motores individuales en cada dedo. La tecnología cuenta con un sistema único que rastrea y detecta cada dedo a través de cada uno de sus movimientos, dijo Steeper.
La única barrera de BeBionic es que resulta un tanto complejo de usar pues necesita de práctica y entrenamiento,lo cual es algo lógico pues se debe acostumbrar al cuerpo a cambiar entre los 14 perfiles disponibles, una acción natural para cualquier persona con los dos brazos. Pero el avance conseguido  es enorme. Existen ya muchos acercamientos neuromotores que permitirán mejorar la precisión y acción de los brazos biónicos del futuro. Esto quiere decir que seremos capaces de transmitir mejor y más precisamente lo que queremos hacer a nuestro miembro biónico(incluso muy probablemente se hará directamente con el pensamiento) . La ingeniería, además, está dando pasos agigantados para crear cada vez piezas más perfectas. Gracias a todo este trabajo, gente como Nicky, puede recuperar su vida normal, día a día.

El brazo actual  es portable por lo que no necesita ser conectado permanentemente,y  recibe las señales mioelectricas del músculo del brazo a través de la piel,  permitiendo  al brazo moverse a voluntad del usuario

 

¿Que nos deparará el futuro ? Sin duda ,muchas cosas y muy impactantes  aún mas si cabe que los avances actuales .

Quizás lo más apasionante es cómo la tecnología puede llegar a ayudar  a los seres  humanos  hasta tal punto que una persona sin movilidad en una mano pueda llevar una vida normal, una persona con un pie amputado pueda andar (incluso correr) , una persona con ella se pueda comunicar usasndo un ordenador   ,etc

Fuente aqui