Publicado por Oscar Gonzalez
en Robótica
el 01/08/2019
El control con realimentación PID es extremadamente útil y se usa en infinitas aplicaciones. En su esencia, calcula la desviación o error entre un valor medido y un valor deseado. Con esto se puede controlar de forma eficaz drones, robots sigue líneas o la temperatura de la cama caliente de tu impresora 3D por ejemplo. Se trata de un algoritmo con tres factores principales: Proporcional, Integral y Derivada. Que no cunda el pánico al leer sobre derivadas e integrales, ya que si entiendes bien cómo funciona el algoritmo PID, no te será complicado implementarlo en tu siguiente proyecto. En el vídeo que te dejo a continuación se muestra un ejemplo utilizando una bola de ping pong que debe mantenerse estable sobre una plataforma en movimiento. Ahora es cuando te das cuenta de que aquel primer año de la carrera de ingeniería haciendo derivadas en integrales como si no hubiese un mañana, por fin tiene sentido... ;)
ACTUALIZACIÓN: Gracias a David Pereira, os dejo también otro vídeo explicativo en Español sobre el funcionamiento del sistema PID con ejemplo práctico.
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Publicado por Oscar Gonzalez
en Ciencia
el 10/05/2018
Una operación matemática tan sencilla como una división puede convertir en algo muy loco si el número por el que dividimos es cero. Eso es algo que se aprende desde muy temprano, pero ¿sabes por qué no es posible dividir un número entre cero? En el vídeo que te dejo a continuación te lo explican en detalle y es sorprendente.
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Los robots de tipo Delta son rápidos, muy rápidos ya que debido a su propio funcionamiento, la punta del brazo pesa muy poco y por lo tanto puede desplazarse muy rápidamente. El sistema delta es ampliamente utilizado en aplicaciones industriales y también en algunas impresoras 3D. Hacer un robot de éste tipo mola y mucho, pero su programación no es sencilla ya que los motores, generalmente tres, deben posicionarse con el ángulo acorde a donde queremos apuntar el cabezal. Eso se hace en base a una coordenada espacial (X, Y y Z) y calculando a la inversa la rotación exacta de los motores. A ésto se le llama cinemática inversa (inverse kinematics en inglés). A continuación os dejo un vídeo del funcionamiento de un robot delta casero para ir poniéndose calientes, pero lo más importante y quizás más interesante, es el enlace que os dejo a una función escrita en C para el cálculo de la cinemática inversa y cómo funciona.
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Publicado por Oscar Gonzalez
en TecnologÃa
el 30/09/2014
En este momento hay miles de ordenadores conectados a Internet calculando obedientemente hashes SHA-256 y enviando sus resultados a otros peers en la red Bitcoin. Hay una tremenda cantidad de potencia de proceso en esta red, pero Ken sin embargo lo está haciendo con un lápiz y papel. Hacer las matemáticas a mano no es demasiado difícil, pero hace falta tener una extraordinaria cantidad de tiempo disponible y Ken puede calcular aproximadamente dos tercios de un hash por día.
La función hash SHA-256 utilizada para Bitcoin no es realmente tan difícil de realizar a mano. El problema, sin embargo, es que es un valor 64 bytes que se envía a través de un algoritmo y se repite 64 veces. Hay algunas sumas de 32 bits, pero el resto se acaba por el mayor valor en un conjunto de tres bits, rotación de bits y la realización de un mod 2.
Para realizar una sola ronda de SHA-256, al autor de este vídeo le ha llegado dieciséis minutos y cuarenta y cinco segundos. Hay sesenta y cuatro pasos en el cálculo del hash, esto significa un solo hash tomaría aproximadamente 18 horas en completarse. En Bitcoin se utiliza un algoritmo de doble SHA-256, haciendo que los cálculos deun bloque bitcoin completo llevaría un par de días.
Sólo por diversión, Ken trató de averiguar cuánta energía consume al realizar este proceso. Él obviamente no necesita electricidad, pero los Donuts son una fuenta barata de calorías, unos 0.23 dólares por cada 200 kcalorías. Suponiendo una tasa metabólica de 1500 kcal por día, esto significa que su costo de energía es de unos 67 mil billones de veces mayor que la de un minero ASIC.
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A todos nos gusta montar nuestros robotitos y conectarle todo tipo de sensores y accesorios, pero el mayor problema es cuando quieres que sea mínimamente inteligente y aquí es donde entramos en el maravillo campo de la Inteligencia Artificial. Dependiendo de lo que queramos hacer existen varios métodos o algoritmos que podemos emplear para darle su merecida inteligencia a nuestro robot. Uno de los más comunes es la búsqueda de caminos o el camino más corto utilizado por ejemplo en la resolución de laberintos. Generalmente se basa en el Algoritmo de Dijkstra, de su creador Edsger Dijkstra que lo escribió por primera vez allá por el año 1959. Nos podemos complicar todo lo que queramos y cuantos más algoritmos implementemos, más "inteligente" será nuestro robot. Para entender cómo funcionan este tipo de algoritmos, podemos estudiar el problema del viajante de comercio, originalmente llamado TSP (Traveling Salesman Problem) y que nos explica en este vídeo de forma magistral el profesor Srinivasan del ITT Madras en la India.
Es un vídeo un poco duro en cuanto a matemáticas se refieres, pero sus más de 50 minutos te enseñarás una de las principales bases de la inteligencia artificial que podrás aplicar en tu próximo proyecto!
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