jueves, 2 de septiembre de 2010

Construcción de robots parte 2

Para todos los alumnos con iniciativa en el mundo de la robótica y con deseos de participar, aquí presentaré algunos ejemplos con electrónica básica que ustedes pueden llevar acabo, el material lo tienen que comprar en las electrónicas que se encuentran en la calle de López Cotilla y la Calzada Independencia, allí encontrará a Steren, La Amistad, Mr. Chips, La Mexicana, entre otras.

Este es un robot que sigue una luz, pero que puede adaptarse para que siga la línea, así que un poco de creatividad y a llevarlo acabo.

Material

1 Regulador de voltaje 7805
1 Amplificador operacional doble TL062
1 Compuerta Nand 7400
1 Puente H L293B o D
1 Base para 16 pines
1 Base para 14 pines
1 Base para 8 pines
2 Capacitores de 4.7 microfaradios
4 Resistencias 100 Kohms 1/2 watt
2 Fotorresistencias o LDR de 10 Mohms
1 Preset o resistencia variable de 50Kohms
1 Resistencia 100 ohms 1/2 watt
1 Broche para pila de 9v
2 Motores de corriente directa
2 Jumpers o puentes
1 Tira de pines
1 Un interruptor
2 Pedazos de silicón frío de 1 cm
1 Tira metálica 8x1 cm
2 Cables rojos de 6 cm
2 Cables negros de 6 cm
4 Pedazos de forro de alambre
16 cm de alambre de acero (cuerda de guitarra)
2 Clips
1 Vaquelita
1 Ácido para vaquelita
1 Plumón de aceite

Herramientas

Pinzas de punta
Pinzas de corte
Cautín de lápiz
Soldadura
Pasta para soldar
Pistola de silicón
Cinta de aislar
Cinta o malla desoldadora (para corregir errores de mal soldado)
Taladro
Broca 5/32

Precauciones para soldar

Soldar es la operación más importante que ustedes realizará al construir el robot. Una mala soldadura puede hacer que el robot no funcione correctamente.




Diseño de la base

La vaquelita es de doble vista, así que si la pueden conseguir de esta manera mucho mejor, de lo contrario pueden comprar dos sencillas y simplemente pegarlas.

Con su plumón negro de aceite realizarán el siguiente dibujo:

Abajo



Arriba

Las letras de color blanco solamente son referencia para los componentes, no es necesario que las dibujen con su plumón.

Una vez realizada la vaquelita y ya perforada, entonces se llevará acabo el ensamblado.

Ensamblaje de componentes

Todos los componentes se van a insertar por la parte donde están las letras blancas, y se van a soldar por el lado contrario. Insertar y soldar las 4 resistencias de 100Kohms (café, negro, amarillo) en R3, R4, R5 y R6. Después la resistencia de 100 ohms (café, negro, café) en R2.


Cortar los alambres sobrantes y guardar solamente cuatro que se utilizarán más adelante.

Colocar y soldar el Preset en R1, este componente queda un poco elevado, no entra hasta tocar la tarjeta. Soldar las bases para los circuitos integrados U2 (8 pines), U3 (14 pines) y U4 (16 pines). Estas bases tienen una ranura o muesca en uno de sus extremos, esta ranura debe coincidir con la figura sobre la tarjeta impresa. No confundir las bases con los circuitos integrados, las bases tienen un orificio rectangular en medio, sirven para insertar el circuito integrado y este se pueda intercambiar cuando se dañe. Los circuitos integrados se colocan hasta terminar de armar el robot. Los pines de las bases no deben unirse con soldadura a excepción de los que se encuentren en la misma pista de cobre.


Soldar las 3 tiras de 3 pines en los lugares marcados como: J2, J5 y J6. Ojo, la parte más corta de los pines es la que se inserta en la tarjeta para soldar.


Colocar y soldar los capacitores de 4.7 microfaradios en C1 y C2, estos tienen una franja negra en su periferia con el signo (-), la cual indica el signo negativo. Importante: Asegurarse de que la terminal negativa quede al lado contrario del signo (+) marcado en la tarjeta.


Soldar el regulador de voltaje U1. Importante: Soldar el regulador con la parte sobresaliente negra (donde están las letras y números) hacia afuera de la tarjeta y la parte plana hacia adentro de la tarjeta.

Sobre la tira de pines colocada en J2, insertar las terminales del interruptor y soldarlo a los pines para fijarlo. Este componente no tiene polaridad por lo que no importa de que forma se coloque.



Soldar el broche para pila en J1, cuidando que el cable rojo quede en la conexión marcada con el signo positivo y el cable negro en la conexión contraria.



Como antenas utilizaremos cuerdas de guitarra. Cortar la cuerda de guitarra a la mitad (7 cm aprox.) Hacer en una de sus puntas un doblez de aproximadamente 1 cm formando un ángulo de 90º


Se ha terminado el espacio para las imágenes de este blog, pero no se preocupen que para eso somos ingenieros, después de cada instrucción verán la palabra "Imagen", solamente dénle un clic y les permitirá verla en otra página. Continuemos.

Este doblez es que se va a insertar en la tarjeta en el orificio contrario al marcado con el signo + de J7 y J8. Las antenas se deben soldar viendo hacia el frente y a una altura de 5 mm entre la tarjeta y la antena.

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Soldar dos tramos de alambre, de los que sobraron de los capacitores o resistencias de aproximadamente 2 cm, en los orificios marcados con el signo + de J7 y J8 como se muestra en la siguiente figura. Estos servirán para hacer el aro por el que atraviesan las antenas.

Imagen

Una vez soldados, doblar los dos tramos de alambre para formar una semi - argolla. La cuerda de guitarra debe pasar a través de la argolla sin tocarla, para que cuando el insecto choque con algún objeto, la cuerda se doble y haga contacto con ella.

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En ambas fotorresistencias cubrir sus terminales con forro de alambre dejando 5 mm al descubierto para poder insertarlas y soldarlas a la tarjeta en J3 y J4. Las fotorresistencias no tienen polaridad.

Imagen

Insertar a presión en el eje de ambos motores un pedazo de silicón cuidando que queden lo mejor centrado posible. Los motores tienen dos terminales, una marcada con un circulo con el signo (+) o un punto de color blanco para indicar la terminal positiva. Soldar los cables rojos en la terminal positiva y el negro en la contraria.

Imagen

Doblar la barra de aluminio como se indica.

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Cubrir toda la barra de aluminio con cinta de aislar para evitar cualquier corto circuito. Fijar con cinta de aislar los motores en la barra como se observa.

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Soldar los cables de los motores en los orificios de J9 y J10 cuidando que los cables rojos queden en los orificios marcados con el signo (+). De izquierda a derecha positivo del motor izquierdo, negativo del motor izquierdo, negativo del motor derecho, positivo del motor derecho.

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Los clip va a servir para los soportes del robot insecto. Desdoblar ambos clips y cortarlos como se muestra.

Imagen

Insertar una de las puntas de cada clip (la más larga) en los orificios señalados en la imagen, por la parte de abajo (lado de soldaduras) y soldarlos.

Imagen

Antes de pegar los motores es momento de probar nuestro robot para ver si está funcionando bien.

a) Colocar los tres circuitos integrados en sus bases correspondientes cuidando que la muesca corresponda al dibujo de la tarjeta.

b) Colocar los jumpers o puentes en las tiras de pines J5 y J6 en la posición de "buscar luz" (ambos a la derecha). Para alejarse de la luz ambos van a la izquierda.

c) Verificar que las antenas del robot no estén haciendo contacto con el aro por el que atraviesan.

d) Conectar la pila de 9v en el broche y prender el robot con el interruptor.

e) Deberá empezar a girar sólo uno de los motores hacia adelante. Si se activan los dos motores verificar que los jumpers estén en la posición correcta y que las antenas no toquen el aro.

f) El preset es una resistencia variable que sirve para ajustar (girando su parte superior) los sensores. Verificar que el preset esté en posición centrada y tapar con el dedo la fotorresistencia contraria al motor que esté activado.

g)Deberá empezar a girar el motor de ese lado.

h)Para verificar que las antenas estén funcionando, doblar la antena hasta que toque el aro en ese momento el motor de ese lado deberá grirar hacia atrás. Probar que suceda lo mismo con la otra antena y el otro motor.

Imagen

Una vez probado el funcionamiento de nuestro robot, utilizando una pistola de silicón, pegar la barra metalica por abajo de la tarjeta dejando una capa gruesa de silicón entre la tarjeta y la barra. Cubrir la pila de 9v con cinta de aislar para evitar como circuitos y pegarla con silicón debajo de la barra de aluminio.

Imagen

Si el robot no detecta la fuente de luz (en este caso la base blanca), puede ser necesario ajustar, mediante el preset, los sensores. Girar el preset un poco hacia la derecha y probar si ya detecta la dirección de la fuente de luz, si no regresar el preset al centro y moverlo un poco hacia la izquierda, probar si ya la detecta.

Otro punto a tomar en cuenta es que si alguna de las antenas del robot está hciendo contacto con el aro metálico por el que atraviesan, el robot tendrá activado uno de sus motores en reversa y por lo tanto no hará caso a los sensores. Las antenas deben cruzar el aro sin tocarlo para que cuando éstas peguen en algún objeto, toquen el aro y el robot retroceda.

Imagen

Buena suerte! Recuerda que tenemos asesorías para ayudarte, checa los horarios.

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