Movimiento

2 Movimiento

El primer contacto con este robot va a ser controlar el movimiento.

Nomenclatura: Hacia delante es donde está la cámara.

via GIPHY

2.1 Motores

Evidentemente los sensores, motores, etc... estarán conectados de alguna manera a algún pin de la GPIO (¿qué es eso de GPIO? Pues eso es que no te has leido esto).

| Interfaces | Puertos GPIO de la Raspberry Pi | |------------|--------------| | IN1 | P12 | | IN2 | P13 | | ENA | P6 | | IN3 | P20 | | IN4 | P21 | | ENB | P26 |

Luego una de las primeras líneas que hay que poner en nuestros programas es traducir esos números a letras para que sea más facil utilizarlos en el código, y definir esos pines como pines de salida que van a gobernar a los motores:

import RPi.GPIO as GPIO

IN1=12;IN2=13;ENA=6;IN3=20;IN4=21;ENB=26

GPIO.setmode(GPIO.BCM);GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setup(IN1,GPIO.OUT);GPIO.setup(IN2,GPIO.OUT);GPIO.setup(IN3,GPIO.OUT);GPIO.setup(IN4,GPIO.OUT)
GPIO.setup(ENA,GPIO.OUT);GPIO.setup(ENB,GPIO.OUT)

¿Qué significan IN1 IN2 IN3 IN4 ?

|IN1| IN2| IN3| IN4| Descripción| |---|----|----|----|------------| |1 |0 |0 |1 |Motores hacia delante| |0 |1 |1 |0 |Motores hacia atrás| |0 |0 |0 |1 |Giro derecha| |1 |0 |0 |0 |Giro izquierda| |0 |0 |0 |0 |Stop|

¿Y qué significa ENA ENB?

ENA y ENB es la velocidad de los motores A y B respectivamente.

Su valor tiene que ser analógico pero los GPIO son digitales, así que tienen que ser señales PWM.

Si vamos a poner una frecuencia de 500Hz y una velocidad media, el código que tenemos que poner al principio de nuestro programa es:

PWMA = GPIO.PWM(ENA,500);PWMB = GPIO.PWM(ENB,500)
PWMA.start(50);PWMB.start(50)

Bueno, pero ... ¿cómo son las conexiones?

En el AlphaBot están conectados los pines IN1 IN2 IN3 IN4 ENA ENB en los pines de un chip L298P que hace de driver a los motores (nunca conectes un motor a un GPIO de la Raspberry ya lo sabes)

Vale... ¿Y cómo se utiliza?

Podemos definir en nuestros programas unas funciones para simplificar código para utilizar los motores hacia delante, detrás y giros:

def FORDWARD():
    GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH);GPIO.output(IN2,GPIO.LOW);GPIO.output(IN3,GPIO.LOW);GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)
def BACKWARD():
    GPIO.output(IN1,GPIO.LOW);GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH);GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH);GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)
def LEFT():
    GPIO.output(IN1,GPIO.LOW);GPIO.output(IN2,GPIO.LOW);GPIO.output(IN3,GPIO.LOW);GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)
def RIGHT():
    GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH);GPIO.output(IN2,GPIO.LOW);GPIO.output(IN3,GPIO.LOW);GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)
def STOP():
    GPIO.output(IN1,GPIO.LOW);GPIO.output(IN2,GPIO.LOW);GPIO.output(IN3,GPIO.LOW);GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)

2.2 Fichero VARIABLES.py

Debido a que vamos a utilizar varias variables que serán comunes a varias librerías que también vamos a crear, vamos a crear un fichero común a todos, de momento será este:

Cuando queramos incorporar estas variables pondremos esta instrucciónde Python from VARIABLES import *

VARIABLES.py

import RPi.GPIO as GPIO

DataMotorR = 7
DataMotorL = 8

IN1=12
IN2=13
ENA=6
IN3=20
IN4=21
ENB=26

##############CONFIGURACION GPIO ENTRADAS SALIDAS ####
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setup(IN1,GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN2,GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN3,GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN4,GPIO.OUT)
GPIO.setup(ENA,GPIO.OUT)
GPIO.setup(ENB,GPIO.OUT)

GPIO.setup(DataMotorR,GPIO.IN)
GPIO.setup(DataMotorL,GPIO.IN)


########################### VELOCIDAD DE LOS MOTORES
PWMA = GPIO.PWM(ENA,500)
PWMB = GPIO.PWM(ENB,500)

2.3 Libreria MOVIMIENTOS.py

Para simplificar nuestros programas podemos hacer una librería propia.

Esta librería la vamos a llamar MOVIMIENTOS.py y su contenido sería lo visto en las páginas anteriores, añadiendo las variables definidas en VARIABLES.py:

```cpp+lineNumbers:true import RPi.GPIO as GPIO

from VARIABLES import *

#####################FUNCIONES

def FORDWARD(vel): GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.LOW) GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH) PWMA.start(vel) PWMB.start(vel)

def BACKWARD(vel): GPIO.output(IN1,GPIO.LOW) GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN4,GPIO.LOW) PWMA.start(vel) PWMB.start(vel)

def LEFT(vel): GPIO.output(IN1,GPIO.LOW) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.LOW) GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH) PWMA.start(vel) PWMB.start(vel)

def RIGHT(vel): GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.LOW) GPIO.output(IN4,GPIO.LOW) PWMA.start(vel) PWMB.start(vel)

def STOP(): GPIO.output(IN1,GPIO.LOW) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.LOW) GPIO.output(IN4,GPIO.LOW) ```

2.4 Baile

Vamos a realizar un sencillo programa para romper el hielo, unos movimientos delante, atrás, derecha, izquierda y paro utilizando la librería anterior:

Solución

¿Te atreves? Sino, mira la solución:

%accordion%Solución%accordion%

Fichero 2-6-Baile.py

import RPi.GPIO as GPIO
import time

import MOVIMIENTOS

MOVIMIENTOS.FORDWARD(50)
time.sleep(1)
MOVIMIENTOS.BACKWARD(50)
time.sleep(1)
MOVIMIENTOS.LEFT(50)
time.sleep(1)
MOVIMIENTOS.RIGHT(50)
time.sleep(1)
MOVIMIENTOS.STOP()

%/accordion%

2.5 Movimientos con tecla

Ahora vamos a hacer lo mismo, pero gobernado por el teclado:

Solución

¿Te atreves a hacerlo tú solo? sino, mira la solución:

%accordion%Solución%accordion%

Fichero 2-7-Movimientos-Teclas.py


import RPi.GPIO as GPIO
import time

import MOVIMIENTOS

print ('TECLAS ¡en minúscula!:\nPARAR = tecla ESPACIO\nADELANTE=FORDWARD = f\nATRAS=BACKWARD = b\nDERECHA=RIGHT = r\nIZQUIERDA=LEFT = l')
tecla='x' 
while tecla!=' ':
    tecla = input('\nPresiona una tecla y después enter : ')
    if tecla != ' ':
        print ('\nHas presionado ', tecla)
        if tecla=='f':
            print ('\nadelante')
            MOVIMIENTOS.FORDWARD(30)
        if tecla=='b':
            print ('\natrás')
            MOVIMIENTOS.BACKWARD(30)
        if tecla=='r':
            print ('\nderecha')
            MOVIMIENTOS.RIGHT(30)
        if tecla=='l':
            print ('\nizquierda')
            MOVIMIENTOS.LEFT(30)

    else:
        print ('\nFin, has apretado STOP')
        MOVIMIENTOS.STOP()

%/accordion%