Hola señoras y señores! este es mi primer post y en esta ocasión quería compartirles un pequeño proyecto que finalize ayer a la noche con exito! un robot hecho con arduino que se mueve simulando el sistema nervioso de un pequeño gusano nematodo, el Caenorhabditis Elegans!
Todo empezo cuando una vez entre a taringa hace unos meses y alguien posteo sobre un robot hecho con Lego que era capaz de moverse y tomar decisiones propias utilizando como unica programacion la simulacion del sistema nervioso de un gusano, aca les dejo un GIF del comportamiento final de ese robot
La verdad que el asunto me emociono bastante, como programador que soy ver a una maquina teniendo esos comportamientos sin ninguna programación aparente detras llamó mucho mi atencion y empece a investigar acerca del asunto.
Resulta que nuestro cerebro, o el de cualquier ser vivo esta conformado por neuronas que se comunican entre si en un entramado de conexiones al que se le llamo el "conectoma", el unico ser vivo sobre la tierra cuyo conectoma fue develado por completo es el de este pequeño gusano, el C. Elegans:
Este pequeño gusano nematodo que mide apenas un milimetro de longitud resulta ser el ser vivo mas investigado en la historia de la biologia por lo que se puede encontrar muchisima informacion sobre el mismo.
Queria ver ese comportamiento autónomo del robot con mis propios ojos así que empece a investigar como replicar el experimento, busque el kit de rebotica Lego Mindstorm con el que había sido originalmente construido y estaba demasiado caro para mi, 5000 pesos que no tenia ni por asomo, pero por otro lado tenia guardadas algunas placas Arduino, sensores y esas cosas y pensé en construir mi propio robot gusano.
Lo primero fue investigar el software que gobernaba los movimientos del robot para lo que me puse en contacto con Tim Busbice que fue quien construyo el robot Lego, me facilito el codigo fuente de la neurona hecho en visual basic y comence a hacer mis primeras pruebas.
El C. Elegans tiene 302 neuronas y un par de miles de sinapsis por lo que para simular el conectoma necesitaba correr simultaneamente 302 instancias de la aplicacion y que se conectaran entre si, los experimentos terminaron mal, la computadora se colgaba demasiado. Despues de un tiempo Tim Busbice publico el codigo fuente de su robot en Python en su pagina web
http://www.connectomeengine.com/
y a partir de ahi comence a traducir ese programa al lenguaje que usa el arduino, el reconocidisimo lenguaje de programacion "C".
Ahora tocaba construir el robot!! para eso empece a buscar cosas viejas en mi casa, resulta que hace un tiempo yo fabricaba y vendia pedales de efectos para guitarra (big muff, rat, overdrive, etc) y me habian quedado algunas cajitas de aluminio con la que los hacía por lo que me parecio idoneo usarlo como chasis del robot.
La primera version de mi robot lucia asi:
Faltaban algunas conexiones, pero lo importante es que cuando lo encendi el robot no se movia con mucha soltura, habia usado motores pàso a paso para moverlo y resultaba que estos motores aunque eran muy precisos no podian levantar mucha velocidad, asi que decidi descartarlos y usar un motor DC
La version con motores DC tampoco resulto ser muy buena, porque los motores DC no tenian el torque suficiente para mover con soltura el robot en movimientos lentos, asi que como ultima opcion opte por los servomotores, pequeños motores que tienen buen torque pero una pequeña dificultad... estan limitados a un movimiento de 180º
Compre este servo:
Lo modifique para que pudiera rotar continuamente, primero lo desarme y con una sierra corte el tope mecanico de uno de sus engranajes, despues quite la placa de control del servo y solde dos cables directo a las conexiones del pequeño motor DC que tienen dentro, mi idea era controlar la direccion del servo y la velocidad usando un puente H que venden para arduino, aca se ve el puente:
para aprender a usar el puente H segui este tutorial:
Me la complique un poco pero funciono y el robot se movia con bastante soltura a pesar de terminar pesando medio kilo.
El codigo fuente que corre el conectoma en el arduino es una suerte de traduccion del codigo que Tim Busbice publico en python para usarse con el GoPiGo, una plataforma para robot basada en Raspberry Pi
Como ya era viernes a la noche nos preparamos unos fernetes!
Y aca el video con la prueba final y como el robot inteligentemente esquiva obstaculos!!
Tim Busbice publico el video en su twitter!
https://twitter.com/interintel/status/566410227780575233
La certificada para los exigentes!
Saludos!!!
Todo empezo cuando una vez entre a taringa hace unos meses y alguien posteo sobre un robot hecho con Lego que era capaz de moverse y tomar decisiones propias utilizando como unica programacion la simulacion del sistema nervioso de un gusano, aca les dejo un GIF del comportamiento final de ese robot
La verdad que el asunto me emociono bastante, como programador que soy ver a una maquina teniendo esos comportamientos sin ninguna programación aparente detras llamó mucho mi atencion y empece a investigar acerca del asunto.
Resulta que nuestro cerebro, o el de cualquier ser vivo esta conformado por neuronas que se comunican entre si en un entramado de conexiones al que se le llamo el "conectoma", el unico ser vivo sobre la tierra cuyo conectoma fue develado por completo es el de este pequeño gusano, el C. Elegans:
Este pequeño gusano nematodo que mide apenas un milimetro de longitud resulta ser el ser vivo mas investigado en la historia de la biologia por lo que se puede encontrar muchisima informacion sobre el mismo.
Queria ver ese comportamiento autónomo del robot con mis propios ojos así que empece a investigar como replicar el experimento, busque el kit de rebotica Lego Mindstorm con el que había sido originalmente construido y estaba demasiado caro para mi, 5000 pesos que no tenia ni por asomo, pero por otro lado tenia guardadas algunas placas Arduino, sensores y esas cosas y pensé en construir mi propio robot gusano.
Lo primero fue investigar el software que gobernaba los movimientos del robot para lo que me puse en contacto con Tim Busbice que fue quien construyo el robot Lego, me facilito el codigo fuente de la neurona hecho en visual basic y comence a hacer mis primeras pruebas.
El C. Elegans tiene 302 neuronas y un par de miles de sinapsis por lo que para simular el conectoma necesitaba correr simultaneamente 302 instancias de la aplicacion y que se conectaran entre si, los experimentos terminaron mal, la computadora se colgaba demasiado. Despues de un tiempo Tim Busbice publico el codigo fuente de su robot en Python en su pagina web
http://www.connectomeengine.com/
y a partir de ahi comence a traducir ese programa al lenguaje que usa el arduino, el reconocidisimo lenguaje de programacion "C".
Ahora tocaba construir el robot!! para eso empece a buscar cosas viejas en mi casa, resulta que hace un tiempo yo fabricaba y vendia pedales de efectos para guitarra (big muff, rat, overdrive, etc) y me habian quedado algunas cajitas de aluminio con la que los hacía por lo que me parecio idoneo usarlo como chasis del robot.
La primera version de mi robot lucia asi:
Faltaban algunas conexiones, pero lo importante es que cuando lo encendi el robot no se movia con mucha soltura, habia usado motores pàso a paso para moverlo y resultaba que estos motores aunque eran muy precisos no podian levantar mucha velocidad, asi que decidi descartarlos y usar un motor DC
La version con motores DC tampoco resulto ser muy buena, porque los motores DC no tenian el torque suficiente para mover con soltura el robot en movimientos lentos, asi que como ultima opcion opte por los servomotores, pequeños motores que tienen buen torque pero una pequeña dificultad... estan limitados a un movimiento de 180º
Compre este servo:
Lo modifique para que pudiera rotar continuamente, primero lo desarme y con una sierra corte el tope mecanico de uno de sus engranajes, despues quite la placa de control del servo y solde dos cables directo a las conexiones del pequeño motor DC que tienen dentro, mi idea era controlar la direccion del servo y la velocidad usando un puente H que venden para arduino, aca se ve el puente:
para aprender a usar el puente H segui este tutorial:
Me la complique un poco pero funciono y el robot se movia con bastante soltura a pesar de terminar pesando medio kilo.
El codigo fuente que corre el conectoma en el arduino es una suerte de traduccion del codigo que Tim Busbice publico en python para usarse con el GoPiGo, una plataforma para robot basada en Raspberry Pi
Como ya era viernes a la noche nos preparamos unos fernetes!
Y aca el video con la prueba final y como el robot inteligentemente esquiva obstaculos!!
Tim Busbice publico el video en su twitter!
https://twitter.com/interintel/status/566410227780575233
La certificada para los exigentes!
Saludos!!!