
English: 
Hi everyone, I am Luisana Lara and I'm here
to present to you LLUBot: the educational
robot
This is a presentation based on my bachelor
thesis defense
which was made a week and a half ago
and today I'm going to explain to you what
the means of this robot is worked on
First, the index of this presentation of course
I'm going to make the abstract of this prototype
Then the components of the functional mobile
robot are going to be described
Then the advantages of this open-source prototype
And after that the impact of the LLUBot, the
educational robot
To conclude with just a thought for you to
understand what this means
What is LLUBot? This is an educational robot
that allows different aspects of Robotics
to be learned in the process of assembling

Spanish: 
Hola a todos, soy Luisana Lara y estoy aquí
para presentarles LLUBot: el robot
educativo.
Esta es una presentación basada en mi
defensa del TFG (Trabajo de Fin de Grado)
que fue llevada a cabo hace 1 semana y media
y hoy estoy aquí para explicarles
los medios en los que este robot ha sido construido.
Primero, el índice de esta presentación, por supuesto.
Voy a hacer el resumen de este prototipo
Luego se describirán los componentes del robot móvil funcional
Después, las ventajas de este prototipo de código abierto, y luego el impacto del LLUBot
el robot educativo
Para concluir con pensamiento para que
entiendan lo que esto significa.
¿Qué es el LLUBot? Se trata de un robot educativo
que permite aprender distintos aspectos de la Robótica en el proceso de montaje

English: 
it.
It's made with different open-source materials
such as the WeMos D1 R2, which is an Arduino
based microcontroller with other open-source
and open-hardware elements such as the sensor
and the motors
It's 3D printed and it's very, very accessible.
I made it very accessible.
What makes it educational?
Once you are creating this robot, you are
assembling it you will learn about all of
the insides: the Electronics, the Mechanics,
the Design, the Programming... but why?
Because most of the different educational
robots are meant for... mainly for learning
to program, and that's not what I want.

Spanish: 
Está hecho con diferentes materiales de código abierto como el WeMos D1 R2,
que es un microcontrolador basado en Arduino con otros elementos de código abierto
y hardware abierto como el sensor y los motores
Está impreso en 3D y es muy, muy accesible. Lo hice muy accesible.
¿Qué lo hace educativo?
Una vez que estés creando este robot, lo estés
ensamblando, aprenderá sobre todo el interior: la Electrónica, la Mecánica,
el Diseño, la Programación ... pero ¿por qué?
Porque la mayoría de los diferentes robots
educativos están destinados ... principalmente para aprender a programar, y eso no es lo que quiero.
Quiero mostrarte que la robótica es mucho más que programación.

Spanish: 
Pero, ¿cómo lo vamos a aprender? Bien, ¡veamos!
Los diferentes componentes de un robot móvil funcional es muy importantes que sean descritos en este
prototipo porque necesitamos entender bien qué lo hace funcional al final.
Lo primero y más importante es el sistema de control que es la placa del microcontrolador.
Esto permite la interconexión entre dispositivos así como los sensores, como los motores,
como los diferentes aspectos del control y los diferentes elementos de la electrónica
Así como la gestión de los datos que recopilan y reciben o suben
a la nube. En este caso, necesitábamos hacer posible ... hacer una posible conexión
con otros robots
Y por la selección de este robot, así como
por el bajo coste de los materiales y la accesibilidad tanto a nivel local como mundial

English: 
I want to show to you that Robotics are much
more than programming.
But how are we going to learn it? Well, let's
see!
The different components of a functional mobile
robot are very important to be described in
this prototype because well we need to understand
what it makes it functional at the end.
The first and most important thing is the
control system which is the microcontroller
board. This allows the interconnection between
devices as well as the sensors, as the motors,
as the different aspects of the controlling
and the different elements of the electronics
(elements). As well as the management of the
data that they collect and receive or upload
into the cloud. In this case, we needed to
make it possible to... make a possible connection
with other robots.
And for the selection of this robot, as well
as the low cost of the materials and the accessibility
both locally and worldwide(ly).

Spanish: 
La selección se hizo para el WeMos D1 R2, y luego se rompió y tuve que usar la versión
anterior, el R1. Es muy similar pero con solo algunos cambios en el código.
También necesitábamos discutir sobre el sistema de movimiento. Al final, es una característica
de un robot móvil.
Por lo que necesitaba seleccionar el motor que
permitirá el movimiento. Dos motores para el movimiento direccional, lo que significa que puedes
mover un motor hacia adelante y el otro  hacia atrás para que pueda girar o ambos hacia adelante para que
funcione, hacerlo moverse hacia adelante o ambos hacia atrás para que puedas hacerlo moverse hacia atrás
Esto necesitaba, bueno, la selección se hizo en estos motores paso a paso porque permiten el
problema del control de posición y son de muy bajo costo y muy accesibles en todo el mundo.
Son los más utilizados en este campo Do-It-Yourself.

English: 
The selection was made for the WeMos D1 R2,
and then it broke and I had to use the previous
version, the R1. It's very the same but with
just a little bit of changes in the code.
Then we needed to discuss about the motion
system. At the end, it's a feature of a mobile
robot.
So I needed to select the motor that will
be enabling the movement. Two motors for the
directional movement, which means you can
move a motor forward and the other backwards
so it can turn or both forward to make it
work, make it run forward or both backwards
so you can make it run backwards.
This needed, well, the selection was made
on this stepper motors because they allow
the position control problem and they are
very low cost and very accessible worldwide.

Spanish: 
Luego necesitábamos un driver shield que permitiera la selección de diferentes pines digitales,
y el menor uso de estos pines digitales ya que tiene dos microchips H-bridges y un registro de
desplazamiento para la minimización de este uso de pines digitales.
Luego, necesitábamos permitir el movimiento a través de las ruedas. Esto se tomó de una página web de código abierto
que es Thingiverse y puede ver la referencia allí mismo, en esta primera página web.
Y necesitaba crear un tercer punto de apoyo que puede ser muy fácil de montar, así que elegí
una canica para él y una rueda de bolas para el tercer punto de apoyo y permitía el movimiento en todas

English: 
They are the most used in this Do-It-Yourself
field.
Then we needed a driver shield that allowed
the selection of different digital pins, and
the lower use of this digital pins as it has
two H-bridges microchips and a shift register
for the minimization of this digital pins
use.
Then, we needed to allow the movement through
the wheels. This were taken from an open-source
webpage which is Thingiverse and you can see
the reference right there, in this first webpage.
And I needed to create a third support point
which may be very easy to assemble so I chose
a marble for it and a ball caster for the
third support point and allowing of the every-direction

English: 
movement of this robot.
This is based on the second reference but
just based. This is my design but it was inspired
on the other one.
Then we needed a sensing system, as we...
well I thought, why not to make an extra interaction
with its surroundings to detect the objects
of the other elements around it or the directions
of the possible choose... well the directions
to where to choose to move in the field, the
map where it's working on.
This allowed the creation of a motion system
for the assembling of this two sensor and
motor. This is a micro servo motor, a very

Spanish: 
direcciones de este robot.
Esto se basa en la segunda referencia, pero
solo se basa. Este es mi diseño pero se inspiró en el otro.
También necesitábamos un sistema de detección, ya que ... bueno, pensé, ¿por qué no hacer una interacción extra
con su entorno para detectar los objetos de los otros elementos a su alrededor o las direcciones
de los posibles elegimos ... bueno las direcciones a dónde elegir moverse en el campo, el
mapa en el que está trabajando.
Esto permitió la creación de un sistema de movimiento
para el ensamblaje de estos dos sensores y motor. Este es un micro servomotor, un

English: 
common micro servo motor. And this is a Sharp
IR (which is InfraRed) sensor. This allows
a optical way of detecting objects. And this
system which is a designed made on AutoCAD
3D, is made for the movement of this sensor
in very much possible ways.
You can see here in this camera the movement
from 0 degrees to 180 degrees.
This sensor system may provide a position
control, but this is why the selection was
made on the quality-cost relation, as the
Sharp sensor is very very high quality, but
it is also very expensive so I thought why
not to make a possible extension for an ultrasonic

Spanish: 
micro servomotor muy común. Y este es un sensor Sharp IR (que es infrarrojo). Este permite
una forma óptica de detectar objetos. Y este sistema, que está diseñado en AutoCAD 3D,
está hecho para el movimiento de este sensor de muchas formas posibles.
Puedes ver aquí en esta cámara el movimiento de 0 grados a 180 grados.
Este sistema sensor puede proporcionar un control de posición, pero es por eso que la selección se
se hizo en la relación calidad-costo, ya que el sensor Sharp es de muy muy alta calidad, pero
también es muy caro, así que pensé por qué no hacer una posible extensión. para un sensor ultrasónico,

Spanish: 
que tiene un costo mucho menor. Y así creé un sistema de fijación
diferente para ambos sensores diferentes.
Necesitábamos discutir también el sistema de comunicación,
porque la mayoría de los robots educativos tienen una forma muy difícil de interactuar con el
robot. Y entonces pensé por qué no hacerlo de una manera muy fácil y muy accesible como es
Wi-Fi hoy en día. Puedes colocar tu teléfono móvil con modo zona Wi-Fi y ambos pueden conectarse
para poder controlar su LLUBot con cualquier dispositivo que tenga a su alrededor como una tableta
un teléfono móvil en sí. Puedes ver aquí la portada de la conexión para el método de configuración,

English: 
sensor, which is very much lower cost. And
so I created a different attachment system
for both different sensors.
We needed to discuss also the communication
system, because most educational robots have
a very difficult way to interact with the
robot. And so I thought why not to make a
very easy and very accessible way as it is
Wi-Fi nowadays. You can place your cell phone
with Wi-Fi area mode and you can both connect
so you can control your LLUBot with any device
that you have in your surroundings as a tablet
or a cell phone itself. You can see here the
cover of the connection for the configuration
method, the Wi-Fi password you can make it...
you can upload it thought the cable and then

English: 
you can take your LLUBot anywhere with your
cell phone and work it everywhere you go, that
you have internet connection.
This allows the human-to-robot interactions
with very easy learning with a web server
connection and it makes possible the robot-to-robot
interaction which provides a very easy way
to make a swarm system design which is very
important in this case. We'll talk about that
later.
Then we needed to discuss about the powering
system, because we needed to take care of
the battery. So we needed to make possible
the charging and discharging system, the disconnection
of the battery, as well as the switch very
easy with brackets, as well as the discharging
system for the battery drop issue, because
we needed to, well, look when it gets to low

Spanish: 
la contraseña de Wi-Fi puedes hacerla ... puedes subirla a través del cable y
uego puedes llevar tu LLUBot a cualquier parte con tu teléfono móvil y trabajarlo donde quieras vaya, que
tiene conexión a internet.
Esto permite las interacciones de humano a robot
con un aprendizaje muy fácil con una conexión de servidor web y hace posible la interacción de robot
a robot que proporciona una manera muy fácil de hacer un diseño de sistema de enjambre lo cual es muy
importante en este caso. Hablaremos de eso más tarde.
Luego, tuvimos que hablar sobre el sistema de alimentación, porque necesitábamos cuidar la
batería. Así que necesitábamos hacer posible el sistema de carga y descarga, la desconexión
de la batería, así como el interruptor muy fácil con soportes, así como el sistema de
descarga para el problema de caída de la batería, porque necesitábamos, bueno, mirar cuando llega a nivel

English: 
level and to advice (no advice no), to warn
about the low battery. This is why we use
a LED for the warning system. You can look
at here. Here, the LED which is for the warning
of the low battery. Then we needed an input
charger for the battery charger and then the
microprocessor power input, so we can, well,
charge... so we can provide the source, the
powering source for our control system. This
is the scheme for the complete system,
as you can see all of the elements are previously.
The micro sensor... There are two elements

Spanish: 
bajo y al consejo (no, consejo no), para advertir sobre la batería baja. Por eso utilizamos un
LED para el sistema de alerta. Puedes mirar aquí. Aquí, el LED que es para la advertencia
de batería baja. Luego necesitábamos un cargador de entrada para el cargador
de batería y luego la entrada de energía del microprocesador, para que podamos, bueno, cargar... para que
podamos proporcionar la fuente, la fuente de alimentación para nuestro sistema de control.
Este es el esquema para el sistema completo,
como puede ver, son todos los elementos
previos. El micro sensor... Hay dos elementos que no están aquí. Puedes ver

English: 
that aren't here. You can see my kitty here.
You can see the sensor, the battery drop control
system. You can see the motor driver shield.
You can see the Arduino (WeMos) D1 R2 or R1
which is... most... It's the same measurements
of the Arduino Driver Shield but in the fritzing
software you couldn't make it possible to
make it the same size, but they are the same
size. And you can see here the power supply
for our microcontroller, the switch, the power
supply for our battery and the connections
for the different elements. Here you can find
a diode, which is very important for the appropriate
powering supply for our elements in the Arduino
Driver Shield. After that, we needed to make
possible the assembling structure, which was

Spanish: 
a mi gatita aquí. Puede ver el sensor, el sistema de control de caída de la batería. Puede ver el
Puede ver el Arduino (WeMos) D1 R2 o R1 que es... la mayoría... Son
las mismas medidas del Arduino Driver Shield pero en el software Fritzing
no podría hacer posible hacerlo del mismo tamaño, pero son del mismo tamaño. Y aquí puedes ver
la fuente de alimentación de nuestro microcontrolador, el interruptor, la fuente de alimentación de nuestra batería
y las conexiones de los diferentes elementos. Aquí puede encontrar un diodo, que es muy importante
para la fuente de alimentación adecuada para nuestros elementos en el Arduino Driver Shield.
Después de eso, necesitábamos hacer posible la estructura de ensamblaje, que se realizó en

Spanish: 
un diseño 3D en AutoCAD 3D. Puedes buscar en Google 'LLUBot GitHub' y ver más de cerca
las diferentes partes del diseño y los diferentes elementos
para el proceso de impresión.
Aquí está la vista frontal y superior del diseño,
tel diseño completo con todos los diferentes elementos, así como la vista posterior e inferior
con todos los elementos. Puedes ver aquí la rueda loca.
Luego, hablamos del cerebro de nuestro sistema, que era el microcontrolador, pero necesitamos
hablar de los pensamientos: esta es la codificación del programa, que permite la gestión de datos
de los sensores, así como las ecuaciones para el movimiento.
Aquí puedes ver la función de un movimiento recto. Es muy fácil porque aquí
tienes la ecuación con los diferentes radios de las ruedas. Puede entenderlo muy fácilmente,
pero no vamos a discutir esto aquí. Además de las actividades para el proceso

English: 
made in a 3D design in AutoCAD 3D. You can
google 'LLUBot GitHub' an get a closer view,
well, of the different parts of the design
and as well as the different elements for
the printing process. Here is the front and
upper view of the design, the complete design
with all of the different elements as well
as the back and lower view with all the elements.
You can see here the ball caster.
Then, we talked about the brain of our system,
which was the microcontroller, but we need
to talk about the thoughts: this is the coding
of the program, which allows the data management
of the sensors, as well as the equations for
the movement. Here you can see the function
of a straight movement. It's very easy because
here you have the equation with the different
wheels radius. You can understand it very
easily but we're not going to discuss this
here. As well as the activities for the learning

Spanish: 
de aprendizaje, que se realizaron ... todo se hizo en el IDE de Arduino, pero se necesitaba
el uso de una programación CSS muy simple para la visualización del servidor web, así como el... bueno,
esto es un ejemplo del código de la codificación HTML del servidor web que es la estructura
de esta página web. También necesitábamos usar JavaScript para la visualización
de los diferentes botones, así como para la interacción con elementos como números o letras
en el programa. Luego quiero hablar sobre el diseño de código abierto
abierto de este prototipo, porque es muy importante en esta selección de materiales.
Puede ver aquí una tabla de costos de los materiales utilizados. No son todos... Estos no son

English: 
process, which were made... everything was
made in the Arduino IDE, but it needed the
use of a very simple CSS programming for the
web server display, as well as the... well
this is an example of the code of the HTML
coding of the web server which is the structure
of this web page. We needed also to use JavaScript
for the display of the different buttons,
as well as for the interaction with elements
as numbers or letters in the program. Then
I want to discuss about the open-source design
of this prototype, because it is very very
important in this selection of the materials.
You can see here a table of costs of the used

English: 
materials. They are not everyone... This is
not all of the elements but most of them.
You can see in this video the different elements:
this are elastics that weren't included, you
can see here the wheels. In the right area
we need to discuss about the access of the
3D printing and the 3D objects in the LLUBot's
GitHub, then the precision screwdrivers, such
as these, with the different sizes. We needed
to use sniper sheers and tweezers. We needed
to use a welding gun as well as tin. We needed
also insulation tapes, as well as different
measures of screws, and glue for the attachment
of the rubber or elastics into the wheels,

Spanish: 
todos los elementos, sino la mayoría. Puedes ver en este video los diferentes elementos:
estos son elásticos que no estaban incluidos, puedes ver aquí las ruedas. En el área de la derecha
debemos discutir sobre el acceso de la impresión 3D y los objetos 3D en el GitHub del LLUBot
luego los destornilladores de precisión, como estos, con los diferentes tamaños.
Necesitábamos usar tijeras de francotirador y pinzas. Necesitábamos usar una pistola de soldar además
de estaño. También necesitábamos cintas aislantes, así como diferentes medidas de tornillos, y pegamento
para la fijación de la goma o elásticos en las ruedas, las ruedas impresas en 3D. Necesitábamos

English: 
the 3D printed wheels. We needed scissors
for most of the use of the insulating tape
and optionally we needed both a welding support
station and a multimeter for the connection
of the different elements (analysis). After
this, I'm going to show to you the different
cost of the LLUBot prototypes: this is the
cost with the Sharp sensor. This is worldwide
in AliExpress in date of March, and this is
locally here in Tenerife, about 106€. Then
we needed to discuss about the low budget.
If you have less budget, you can find the
use of an ultrasonic sensor, which is locally
very much lower cost but it is very low cost

Spanish: 
tijeras para la mayor parte del uso de la cinta aislante y opcionalmente necesitábamos tanto
una estación de soporte de soldadura como un multímetro para la conexión de los diferentes elementos
Después de esto, les voy a mostrar los diferentes
costos de los prototipos LLUBot: este es el costo con el sensor Sharp. Esto es mundialmente
en AliExpress en fecha de marzo, y esto es local aquí en Tenerife, unos 106 €. Luego
tuvimos que discutir sobre el bajo presupuesto. Si tiene menos presupuesto, puede encontrar el

Spanish: 
uso de un sensor ultrasónico, que a nivel local tiene un costo mucho menor, pero es muy bajo
en comparación con todos los robots educativos comerciales.
Por ejemplo, este es el precio de LEGO Mindstorms, y este es el precio del robot
educativo mBot MakerBlock. Estos son robots educativos comerciales, no son de código abierto,
la mayoría de ellos son simplemente materiales ya hechos, no muestran todo lo que hay dentro,
no muestran los diseños, no muestran la electrónica. Y es por eso que esta
es una opción mejor o muy útil para enseñar Robótica.
Entonces quiero mostrarles los diferentes impactos de este LLUBot, porque necesitamos discutir
lo que sigue. De hecho, tenemos los diferentes aspectos para la continuación de este robot,

English: 
in comparison with all the commercial educational
robots. For example, this is the price of
the LEGO Mindstorms, and this is the price
of the mBot MakerBlock educational robot.
These are commercial educational robots, they
are not open-source, most of them are just
already made materials, they're not showing
everything that is inside, they're not showing
the designs, they're not showing the electronics.
And this is why this is a better or a very
useful option for you to teach Robotics. Then
I want to show to you the different impacts
of this LLUBot, because we need to discuss
what's next. We actually have the different

Spanish: 
porque quería que fuera útil y genial, así que hice una programación, que para mí...
personalmente, la parte más compleja, porque tenía que hacer posible aprender sobre diferentes:
pensamiento computacional, matemáticas aplicadas, física aplicada, así como programación. Y aquí es cuando
les muestro el ... bueno el ... veamos ... aquí es cuando les muestro el servidor web:
pueden ver la dirección IP, así como el ... veamos, veamos ... así como las diferentes
opciones de esta página web. La introducción, solo para mostrar qué es LLUBot. Luego la
primera actividad, este es un ejemplo hecho para las matemáticas aplicadas, para comprender los

English: 
aspects for the continuation of this robot,
because I wanted to make it useful and cool,
so made a programming, which my... personally,
the most complex part, because it had to make
possible to learn about different computational
thinking, applied mathematics, applied physics,
as well as programming. And this is when I
show to you the... well the... let's see...
this is when I show to you the web server:
you can see the IP address, as well as the...
let's see, let's see... as well as the different
options of this web page. The introduction,
just to show what the LLUBot is. Then the
first activity, this is an example made for
the applied mathematics, to understand the
different aspects of the geometry of the circles

English: 
in Robotics. As well as a second activity
just to move the robot forward, backwards,
turn right, turn left... And we can see here
the useful method of this robots. For example,
here, move 10 cm forward, so it moves 10 cm
forward. You can understand that they are
very susceptible and very precise mathematics
applied on this program. You can make it move
90º, for example, to its right. You can see
there where it's moving. So, this are very
useful methods for it to work on different
workshops in this pandemic mode with wireless

Spanish: 
diferentes aspectos de la geometría de los círculos en Robótica. Además de una segunda actividad
solo para mover el robot hacia adelante, hacia atrás, girar a la derecha, girar a la izquierda ... Y podemos ver aquí
el útil método de estos robots. Por ejemplo, aquí, mueva 10 cm hacia adelante, de modo que se mueva 10 cm
hacia adelante. Puede comprender que son matemáticas muy susceptibles y muy precisas
aplicadas en este programa. Puede hacer que se mueva 90º, por ejemplo, hacia la derecha. Puedes ver
allí donde se mueve. Entonces, estos son métodos muy útiles para
trabajar en diferentes talleres en este modo pandémico con métodos inalámbricos, y esto es

Spanish: 
muy accesible y muy fácil de usar. La otra idea inicial que se pretende mejorar
en la programación, un área extensa de la continuación de este proyecto, es el Sistema
Robótico de Enjambre con ROS, el cual es muy útil porque necesitamos hacer
más investigación con la universidad así como entender sobre otros métodos de aprendizaje con diferentes
interacciones con otros robots y desafíos más complejos.
Y para concluir, quiero hablar de la documentación que necesitamos hacer, realmente necesitamos
hacer en este tipo de programas, de este tipo de proyectos, porque si no lo hacemos,
podemos hacer un muy buen prototipo pero si no lo documentes, no podemos mostrarle al mundo
cómo hacerlo funcionar, cómo recrear nuestro proyecto, nuestra creación.
Así que muchas gracias por su atención y espero que les haya gustado.

English: 
methods, and this is very accessible and very
easy to use. The other initial idea that is
meant to be in the programming, an extensive
area of the continuation of this project,
is the Swarm Robotic System with ROS, which
is very useful because we need to make further
investigation with the university as well
as to understand about other learning methods
with different interactions with other robots,
and more complex challenges. And to conclude,
I want to talk about the documentation that
we need to do, really need to do in these
types of programs, of these types of projects,
because if we don't, we can make a very good
prototype but if we don't document it,
we don't get to show the world how to make
it work, how to recreate our project, our
creation. So thank you very much for your
attention and I hope you liked it.
