Documento de contenido Elaborado por: Grupo de Investigación Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción- SIRP- Pontificia Universidad Javeriana-Bogotá, 2010.
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TALLER 7 DIAGRAMAS DE FLUJO Guía del Estudiante Área: Programación Tema: Diagramas de flujo. Conceptos relacionados: Ciclos, tabla de verdad, diagramas de flujo.
Objetivos: 1. Aplicar los condicionales (if, else, elseif) a un caso práctico. 2. Establecer una relación entre la tabla de verdad de un sistema y su representación en un diagrama de flujo.
Propósitos 1. Razonar de forma deductiva e inductiva el diseño de mecanismos rotacionales simples 2. Relacionar el concepto de actuador con Motores de corriente continua, Engranajes y la Transmisión de velocidades
Introducción En la actualidad, la robótica está adquiriendo importancia en la vida cotidiana de las personas: Día a día puede verse como las máquinas trabajan en tareas de mayor complejidad, ayudando a las personas en labores que resultan repetitivas. Tal es el caso de las fábricas donde el proceso productivo se realiza de forma secuencial. La mayoría de los robots en la actualidad, funcionan mediante algoritmos lógicos que le permiten al sistema de control tomar decisiones acerca del comportamiento que tendrá el robot: Partiendo de las condiciones que lo rodean, que son determinadas mediante sensores, el sistema de control decide cuál debe ser el comportamiento. Incluso existen teorías que proponen que la mente humana no es otra cosa más que un sistema lógico extremadamente complejo y flexible, que es capaz de llevar casos intermedios de la realidad a conjuntos, donde todos los elementos de un mismo conjunto conducen a la misma acción. En el presente taller se pretende tener un acercamiento a la forma como se llevan a la práctica los conceptos de la lógica matemática: una vez se ha establecido desde otras áreas del conocimiento como la física y la matemática el comportamiento del robot, éste debe ser programado en sistemas electrónicos que permitan llevar a la realidad el análisis previo a la construcción del robot.
Preguntas previas (Consulte la bibliografía): 1. ¿Qué es una tabla de verdad? 2. ¿Cómo se puede convertir un renglón de una tabla de verdad en parte de un diagrama de flujo para un programa? 3. Resuelva el siguiente ejercicio: La ingeniera de sistemas Ana, trabaja en la compañía Programitas, que desarrolla software. Programitas ha sido contratada por la firma Robomóvil, que diseña robots. La tarea de Programitas es diseñar el software de control para un robot que sigue líneas. Robomóvil entrega a Programitas la tabla de verdad que se muestra a continuación:
Sensor 1
Sensor 2
Salida
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Tabla 1. Tabla de verdad entregada por Robomóvil a Programitas
Ana, ha sido comisionada por Programitas para desarrollar el software para el robot. Ana tuvo un inconveniente familiar y no pudo terminar el desarrollo del diagrama de flujo, pero dejó una parte del mismo, que puede verse en Figura 1. INICIO
¿S1==0?
SI
¿S2==0?
NO
SI
Salida=1 NO
… FIN Figura 1. Diagrama de flujo incompleto realizado por la ingeniera Ana.
Complete el diagrama de flujo de la Figura 1 para que el robot realice la tarea de forma correcta. - ¿Qué diferencia existe entre el condicional if, el condicional else y el condicional elseif? ¿Cómo se representa cada caso en un diagrama de flujo? Temas previos/contenidos: Lógica matemática Álgebra de Boole Diagrama de flujo de programa Materiales: Robot similar al que aparece en la Figura 2, proporcionado por el docente
Figura 2. Robot construido por el grupo SIRP de la Universidad Javeriana con el kit comercial VEX para el desarrollo de la práctica.
Procedimiento: 1. Observe el comportamiento del robot. 2. A qué parte del comportamiento del robot hace referencia la tabla de verdad que aparece en la Tabla 2. Siga la convención de símbolos utilizada en la Figura 3. y tenga en cuenta que los sensores del robot envían 0 al software cuanto detectan el color blanco y 1 cuando detectan el color negro.
S3
S4
S5
S6
M1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
Tabla 2. Tabla de verdad para convertir en diagrama de flujo
Sentido de avance S2
S1 Banda Transportadora
Motor
S3
M1
Sensor Ruedas S4 M3
M2
Vehículo Diferencial S6
S5
Figura 3. Esquema del robot utilizado en la práctica.
3. Si el símbolo ‘X’ significa que el valor de ese sensor no se tiene en cuenta para evaluar el valor de la salida. ¿Qué diferencia existe entre la Tabla 2 y la Tabla 3?
S3
S4
S5
S6
M1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
X
X
1
Tabla 3. Tabla de verdad para convertir en diagrama de flujo
4. Realice el diagrama de flujo de programa para la Tabla 3. Preguntas: 1. ¿Qué sucede si el sensor S3 se daña y envía siempre 1 al programa? 2. ¿Existe alguna diferencia entre utilizar el condicional if y el condicional elseif para el ejercicio planteado? Explique. Bibliografía Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujo. Consultado el 27 de julio de 2010. Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_verdad. Consultado el 27 de julio de 2010.