Introducción

Siempre tenía en mente realizar algún proyecto para niños con discapacidad visual o ceguera en el ámbito de la robótica educativa y me alegra aún más que tenga como protagonista a nuestro querido Escornabot, ese gran robot hecho por y para la comunidad.

No tengo experiencia con este tipo de discapacidades y mi intención con este proyecto ha sido siempre pensar en cómo se podría llegar a utilizar el Escornabot con personas que no pudieran ver o que tuvieran algún tipo de discapacidad en este sentido. Espero haber acertado o por lo menos que esto sirva como idea para futuros proyectos encaminados en esta línea.

El proyecto combina tanto elementos sonoros como visuales y tendrá como elementos principales las tarjetas y lectores RFID.

Voy a comentar en esta introducción el funcionamiento a nivel general entrando en los detalles en las diferentes secciones que conforman este tutorial.

En un tablero con casillas para Escornabot tendremos:

    1. Una tarjeta que identifica el inicio del recorrido.
    2. Una tarjeta que identifica el final del recorrido.
    3. Varias tarjetas marcando el recorrido entre el punto de inicio y el punto final.

Cada tarjeta llevará impreso en Braille su significado de tal manera que el niño con la mano pueda “leer” el recorrido que el instructor o profesor ha marcado en el tablero.

Una vez memorizado el recorrido, el niño dispondrá de 6 tarjetas:

    1. Tarjeta para el movimiento de avanzar.
    2. Tarjeta para el movimiento de retroceder.
    3. Tarjeta para el movimiento de girar a la izquierda.
    4. Tarjeta para el movimiento de girar a la derecha.
    5. Tarjeta para la acción de resetear los movimientos.
    6. Tarjeta para la acción de ejecutar los movimientos.

Estas tarjetas que representan las diferentes instrucciones que se pueden enviar al robot tendrán al igual que las tarjetas presentes en el tablero  impreso en Braille su significado.

Cuando el niño acerque una tarjeta al lector de tarjetas RFID que estará conectado a la placa de control ocurrirán varias cosas:

    1. Se sentirá una locución diciendo el movimiento o acción asociado a la tarjeta.
    2. Se iluminará el anillo de 12 LEDs con el color asociado al movimiento o acción (en algunas acciones habrá incluso una pequeña animación con los LEDs).
    3. El TFT mostrará el dibujo o texto asociado a la instrucción.
    4. Se enviará por bluetooth la instrucción al robot.

Cuando el robot empiece a ejecutar cada uno de los movimientos sucederá lo siguiente:

    1. El robot enviará por bluetooth a la placa de control cada movimiento que va a ejecutar.
    2. Se sentirá la locución del movimiento o acción que está ejecutando.
    3. Se iluminará el anillo de 12 LEDs con el color asociado al movimiento o acción que está ejecutando.
    4. El TFT mostrará el dibujo o texto asociado al movimiento o acción que está ejecutando.
    5. Cuando el Escornabot termina cada movimiento chequeará y por tanto leerá que exista una tarjeta RFID debajo de él. Si encuentra una tarjeta querrá decir que va por el buen camino. Si por el contrario no encuentra ninguna tarjeta querrá decir que se ha equivocado de camino y enviará por bluetooth un mensaje indicando que se ha “perdido” invitando al niño a que vuelva a intentarlo. En este escenario el robot se parará y no ejecutará más movimientos.
    6. Cuando el robot haya acabado de finalizar todos los movimientos se validará si realmente ha llegado al final. Si ha llegado al final el robot enviará por bluetooth un mensaje conforme lo he realizado correctamente y un mensaje con lo contrario en caso de que no haya llegado al final esperado.
    7. Si durante la ejecución de las instrucciones se envía un nuevo movimiento o acción al robot se parará y se resetearán todas las instrucciones previas que tenía (es el mismo comportamiento que ocurre cuando apretamos cualquier botón del Escornabot mientras está ejecutando movimientos).

Como veis hay una comunicación bidireccional entre el robot y la placa y en todo momento el niño puede ver y/o escuchar tanto las instrucciones enviadas como todos los movimientos que el robot va ejecutando así como los posible errores encontrados durante esta ejecución.

Este proyecto aunque está pensando para niños con discapacidad visual o ceguera lógicamente lo puede utilizar cualquier niño que no tenga esta discapacidad. Todos estos elementos visuales y sonoros harán que el uso del Escornabot sea más llamativo y divertido haciendo que pueda suscitar más interés en su utilización por parte de los niños.

NOTA: El módulo lector de tarjetas que tendrá acoplado el Escornabot (que es el RFID-RC522) funciona con el protocolo de comunicación SPI, esto quiere decir que necesitaremos tener libres estos pines en nuestro Escornabot. Los pines del protocolo SPI en el Arduino Nano presentes en el Escornabot y que necesitaremos son: D11 (MOSI), D12 (MISO) y D13 (SCK). El módulo además utiliza otros dos pines: el pin SS y el RST los cuales podrán estar conectados a cualquier otro pin libre en el Escornabot (en mi caso en los pines A0 y A1).

Lo que quiero decir con todo este “rollo” es que tendréis que coger una versión de Escornabot que posibilite la conexión del módulo RFID-RC522 a estos terminales sin olvidar también la conexión de la alimentación + 5V y GND de dicho módulo. La versión DIY al tener el Arduino Nano en una protoboard nos dará la posibilidad de realizar estas conexiones.

Los diferentes pasos que tendremos que hacer y que se detallan en cada sección de este tutorial son:

    1. Instalación de los elementos necesarios en el Escornabot.
    2. Creación de la placa de control y estructura vertical con los elementos visuales (anillo de LEDs y TFT) y el altavoz.
    3. Conexionado de todos los elementos.
    4. Adquisición de los identificadores de las tarjetas RFID MIFARE que utilizaremos.
    5. Etiquetado de las tarjetas de movimientos/acciones y de las tarjetas presentes en el tablero.
    6. Creación de los audios en formato MP3 que posteriormente se grabarán en una tarjeta MicroSD que insertaremos en el reproductor MP3.
    7. Emparejamiento de la placa de control con el Escornabot a través de los módulos HC-05 y HC-06.
    8. Carga de los programas en la placa de control y en el Escornabot.

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