Programando el Butia desde el celular

Introducción

La idea del proyecto en un principio era usar el celular como medio para controlar el robot Butiá para que resulte más atractivo para los estudiantes que no les guste la programación.

Luego, la idea se modifico un poco debido a que descubrimos que con esta implementación, podíamos hacer mas sencilla la resolución de algunos ejercicios básicos mediante algoritmos mas simplificados, tomamos el trabajo que teníamos hecho hasta el momento y lo adaptamos a un menú con distintas acciones simples como avanzar un determinado tiempo, avanzar hasta chocar contra un objeto o rotar a la izquierda o derecha un determinado tiempo.

Estas funciones básicas y bastante sencillas de entender más una interfaz amigable y fácil de usar, se implementaron para que el rango de edad de uso de esta aplicación vaya de 3 años en adelante.

Como resultado obtuvimos una aplicación que se puede usar para que niños de:

- 4 / 5 / 6 años resuelvan ejercicios sencillos como puede ser llegar de un punto a otro, buscar el camino a un objeto o resolver un laberinto sencillo.

- 7 / 8 / 9 años puedan resolver ejercicios un poco más complejos como puede ser resolver un laberinto del más sencillo al mas complejo.

- 10 años en adelante tengan la capacidad de adaptar una parte personal de código al programa y puedan resolver cualquier ejercicio que se pueda plantear con el robot Butiá.

Objetivo

Los objetivos del proyecto eran, como dice el nombre, poder conectar remotamente el robot Butiá a un celular y buscar una abstracción de la mayor cantidad de problemas que puedan ser resueltos con el robot Butiá.

Esto para poder crear un método de uso del robot Butiá más dinámico y con funciones que permiten realizar, mediante algoritmos mas sencillos, la solución de la mayor cantidad de puzles particulares.

Al hacer esto el nivel de uso en aulas del robot Butiá, puede simplificarse hasta clases desde 3 años de jardinera en adelante, debido a que la aplicación simplifica la parte de codificación y los algoritmos de solución de ejercicios se convierten simplemente en una serie de pasos básicos a ejecutar linealmente.

Armado del Butiá

• Paso 1: Armar el Butiá a partir de esta guía oficial

Los siguientes pasos son opcionales

• Paso 2: Instalar el sensor de grises

1:

2:

3:

4:

• Paso 3: Instalar el sensor de distancia

1:

2:

3:

4:

Implementación código Python

Antes de empezar a programar o usar el código, es necesario instalar las librerías a usar, esto se puede hacer escribiendo

pip install [nombre de la librería] en el interprete de comandos del sistema.

Entonces instalamos la librería a utilizar, en este caso:

pip install simple_websocket_server

Una vez instalada la librería, hay que empezar a escribir el código.

El encabezado del código es el siguiente El uso de cada librería se explica con detalle mas adelante

A partir de la librería sys se define el camino del sistema para utilizar los plugin Butiá. En nuestro caso, la ruta es '/home/trerb/TurtleBots.activity/plugins/butia' , eso se tiene que modificar dependiendo de donde se encuentren el directorio TurtleBots.activity/ en su sistema de archivos

Luego se encuentra la función clearConsole , Esta función sirve únicamente para limpiar el interprete de Python usando la librería os y tener una ejecución mas limpia

El siguiente código utiliza la librería socket para conectarse a la web y preguntar la ip del ordenador que ejecuta el archivo y la muestra en pantalla, esto se usa para facilitar la conexión con la App Mobile

Las siguientes líneas de código preguntan al usuario que puerto va a utilizar para la conexión, este código verifica que se ingrese un dato numérico, dentro del rango de los puertos, y que el puerto este disponible.

Luego se declaran las variables: Speed, Puerto_Gris y Puerto_Distancia , se verifica que los sensores de distancia y de grises estén conectados y asigna el puerto en el que estén conectados a las variables Puerto_Distancia y Puerto_Gris respectivamente. La variable Speed es una variable global que se lee al inicio de cada cadena de acciones y la utiliza para todos los movimientos del Butiá de esa cadena.

Seguimos con la declaración de las funciones básicas del Butiá, en este caso son Avanzar, Rotar, AvanzarHastaVerColor y AvanzarHastaObstaculo

-La función Avanzar recibe un parámetro de tiempo y el Butiá avanza ese determinado tiempo.

-La función Rotar recibe dos parámetros, una dirección que puede ser Izquierda o Derecha y un tiempo que indica la duración de la rotación del Butiá.

-La función AvanzarHastaVerColor recibe un parámetro que varia entre Blanco o Negro, el robot va a avanzar hasta detectar el color seleccionado. Esta función solo se puede usar si el sensor de grises esta conectado.

-Por ultimo, la función AvanzarHastaObstaculo no recibe parámetros, en este caso el Butiá va a avanzar hasta estar a unos pocos centímetros de un obstáculo. Esta función solo se puede usar si el sensor de distancia esta conectado.

Luego se encuentra una función Accion1 esta función la puede definir el usuario a gusto, se puede implementar desde una función básica hasta un seguidor de líneas avanzado. La única condición que se necesita para implementar esta Accion1 es que no puede recibir parámetros

Ahora tenemos que definir el menú principal del programa, este se divide en dos funciones

- handle : Esta es una función predeterminada de la librería simple_web_socket y se llama cada vez que el servidor recibe un dato del cliente. En este caso la función crea una lista de las acciones que le llegan de la App Mobile, y las va ejecutando ordenadamente

- handle_close : Al igual que la función anterior, esta también es una función predeterminada de la librería simple_web_socket y se llama cuando el cliente se desconecta del servidor

Y por ultimo tenemos el dos líneas de codigo, la primera se encarga de abrir el servidor y la segunda lo mantiene abierto infinitamente

Implementación codigo React

Mejoras a futuro

• Implementar una forma para que las función Accion1 pueda recibir parámetros, para así ampliar la gama de problemas que se puedan solucionar a través de esta aplicación.

• Implementación de código que permita añadir a través del código, una mayor cantidad de funciones genéricas a la aplicación.

• Desarrollar una forma de comunicación bilateral entre la App Mobile y Python para mejorar el debug en tiempo de ejecución.