Control de robot Lego mediante una aplicación móvil usando LeJos

Abstract

En este Proyecto de Fin de Grado se desarrolla una aplicación basada en el modelo cliente-servidor, en la cual el cliente es una aplicación móvil Android, que se ejecuta en un teléfono inteligente, y el servidor es un programa escrito en lenguaje Java, que se ejecuta en un robot de Lego Mindstorms que utiliza el sistema operativo (SO) leJOS, alternativo al sistema SO por Lego. Esta aplicación se utiliza en un juego de tipo laberinto cuyo diseño se ha realizado en este proyecto. El juego diseñado está dirigido a niños y niñas de entre 6 y 12 años y pone a prueba su capacidad de planificación. Los elementos que componen el juegos son un tablero divido en cuadrículas, un vehículo robot construido con el kit de Lego Mindstorms EV3 y un teléfono inteligente con sistema operativo Android. El objetivo del juego es conducir el vehículo robot desde la casilla inicial del tablero hasta la casilla final, planificando una secuencia de movimientos desde la aplicación móvil, que se envía al robot mediante Bluetooth. Para planificar la secuencia de movimientos, los niños han de tener en cuenta las casillas del tablero que el robot puede emplear como camino y las que no puede pisar. Estas se representan con el color verde y el color rojo respectivamente. Durante la planificación de la secuencia de movimientos, la aplicación móvil recopila información sobre los movimientos seleccionados y las operaciones de borrado. Esta información se almacena en la memoria no volátil del smartphone en documentos de texto denominados informes del juego. En definitiva, el proyecto desarrollado proporciona una herramienta para recopilar información de la interacción de los niños con la aplicación mientras juegan. Esto puede servir a los profesionales sociosanitarios como ayuda en la detección y diagnóstico precoz de enfermedades o trastornos neurológicos y motrices en niños.

Abstract:

In this Degree Final Project an application based on client-server model is developed. The client side is an Android application running in a smartphone. The server side is a Java Program running in a Lego Mindstorms brick, which uses leJOS as operating system (OS) instead of the official OS provided by Lego. The application is used in a labyrinth-type game designed in the project. The game is designed for 6 to 12 years old children and it tests their planning skills. The game consists of a game board divided into squares, a robot vehicle built with Lego Mindstorms EV3 kit and an Android smartphone. The objective of the game is to lead the robot from the initial square to the final square of the board following a sequence of movements planned by the children in the mobile application. This sequence is sent from the mobile to the robot using Bluetooth technology. In order to plan the sequence of movements, children should consider that there are two types of squares. Green squares represent possible routes the robot can take and red squares are the ones that cannot be crossed. Mobile application gets and collects information about the selected movements while children are planning the sequence. This information is stored in text documents in the non-volatile memory of the smartphone. In conclusion, this project provides a tool for collecting information on the interaction between the child and the application during the game. Socio-health professionals could use this information to get an early detection and diagnosis of neurological and motor diseases or disorders in children.