Autor: Mundobot

Acaban de publicar una entrevista que me hicieron hace unos meses para la enciclopedia de Robótica “Tu Robot”. Podéis leerla AQUÍ

Este fin de semana hemos estado realizando la Conferencia-Show “Granja de Micro-Robots“ en LudusParty en Lugo (España). 

Entre los robots que mostramos estuvieron Skybot, Clónico, Pucho, Melanie-III, Benita, Sheila, Cube, y Joshua.

LudusParty es una interesante apuesta por las cyberparties en Galicia, capaz de mantener un ambiente familiar, sin por ello decaer la oferta de entretenimiento y formación.

En este capítulo veremos el anclaje del resto del sistema tractor: Motores y engranajes.

Para hacer el anclaje utilizaremos otro de los trozos de madera de que disponíamos (capítulo 16).

Para anclar los motores hemos tenido que hacer un par de surcos en la madera, de manera que el motor encaje parcialmente en ella y así no se mueva.

pero además utilizaremos un trozo de cinta de nilon de embalar, sacada del material de embalaje de una caja de juguetes, para terminar de anclar el motor.

Sobre la madera también irán los engranaje-polea “D” (ver capítulo 27), que colocaremos con un eje formado por una de las barillas metálicas del paraguas, cubierta por goma de la funda de los cables, que hará que los engranaje-polea puedan girar, sin desplazarse de su posición lateralmente. Las varillas se cortaron a la longitud deseada doblando en un punto concreto de un lado a otro hasta partirse. Luego se limaron los extremos con la superficie de la piedra, que ha resultado ser muy apta como lima fina. Finalmente utilizaremos una de las abrazaderas para anclar el eje a la madera.

Una vez montado todo el conjunto sobre la madera, con las gomas instaladas, quedaría tal como se ve en la foto siguiente:

Instalando todo este conjunto en el robot, visto por la parte inferior de este, quedaría finalmente como se muestra a continuación:

En este capítulo hablaremos de las ruedas y su anclaje.

Como se vió en el anterior, las ruedas se sacarán de los rodillos de tracción de papel de una impresora de inyección de tinta. Son ruedas muy adecuadas y tienen una goma que se agarra muy bien. En su interior encajamos los engranajes “E” que vimos en el capítulo anterior. Estos engranajes salieron de un walkman viejo (ver capítulo 18). Son justo los que mueven las bobinas de cinta de cassette.

La rueda tiene una circunferencia exterior de 164 mm. Eso significa que por cada giro del engranaje “E” el robot avanzará 164mm. En el capítulo anterior vimos que la velocidad de rotación de este engranaje, con los motores sin carga, es de 391,5 y 406rpm, por tanto la velocidad del robot con los motores sin carga sería:

Vrobot=CircunferenciaRueda x Vrotación =
(391,5 y 406rpm) x 164 =
64.206 y 66.584mmpm= 107 y 111cm/sg

Esto es velocidad sin carga, pero la realidad es que los motores soportan la carga de mover los engranajes y el robot, por lo que al ser motores de bajo par, es de esperar que la velocidad con carga se reduzca posiblemente a la mitad o menos, es decir, a unos 50 o 60cm/sg. No es una mala velocidad para un robot de este tamaño, aunque sería incluso mejor que fuese un poco más lento.

Ahora anclaremos las ruedas a la estructura. Para ello utilizaremos los alambres gruesos de cobre que sacamos de las bengalas en el capítulo 16 y los doblaremos adecuadamente utilizando los ángulos de la piedra.

Obteniendo esta estructura:

Para anclar esta estructura a la parte inferior del robot, utilizaremos las abrazaderas que sacamos del paraguas y que hemos utilizado en otros capítulos:

Quedando finalmente anclado de la siguiente forma:

 

 

Las ruedas no se salen de su eje, porque hemos puesto unos pequeños canutillos en los extremos. Estos canutillos son la goma que cubre los cables eléctricos. Esto sirve de tope, ajustándose por presión.

continuara…

En este capítulo hablaremos del sistema de transmisión.

Como vimos en el anterior, los motores giran a 2700 y 2800 revoluciones por minuto sin carga, pero con un par de giro de 15 y 26gcm en bloqueo. Necesitaremos por tanto crear un sistema de transmisión del movimiento que reduzca la velocidad y aumente el par de giro, es decir, una reductora. Una reductora está formada por engranajes y/o poleas. Como se ve en la imagen, disponemos de unos cuantos engranajes, poleas y cintas de transmisión. Lo importante es encontrar parejas iguales para poder utilizarlas con los dos motores existentes y que así el diseño sea más sencillo.

Normalmente lo que habría que hacer es determinar cual es la máxima velocidad que queremos que alcance el robot y en función de ella y de la velocidad de los motores, elegir unas ruedas, engranajes y poleas de diámetros adecuados para obtener la reducción deseada. no obstante nosotros nos encontramos con muy pocas parejas de elementos, como para hacerlo segun este método. En resumen, haremos lo que podamos para reducir la velocidad y aumentar el par de giro y si el robot se mueve demasiado rápido, tendremos que utilizar alguna técnica para reducir la velocidad de los motores, pero esto ya lo veremos más adelante.

Me ha gustado ver un articulo de Heli Tejedor sobre ruedas recicladas AQUÍ. Me ha dado buenas ideas, así que sacaré las ruedas del rodillo de tracción de papel de una de las impresoras.

De todas las poleas y engranajes, he conseguido algunos pares que podrían valer. Es necesario que los dientes de los engranajes tengan el mismo tamaño para funcionar. La siguiente foto muestra un despliegue de todo el sistema de transmisión, desde los motores a las ruedas.

En cualquier caso, aunque hemos tenido que elegir los engranajes y poleas que hemos podido entre los que tenemos, si podemos averiguar cómo reducirá este sistema la velocidad y aumentará el par de giro. Así podremos saber si el sistema de transmisión nos da suficiente fuerza como para mover el robot y cual sería su velocidad máxima. Para ello utilizaremos una nueva herramienta. Una cinta de medida. En las tiendas de bricolaje Leroy Merlín hay cintas de medida de papel colgadas por todas partes, para que los clientes puedan tomar medidas de tableros, muebles, etc. Son gratuítas. Al ser una cinta de papel, me permite medir la circunferencia de los engranajes y poleas.

En la foto de arriba tenemos todos los elementos. La polea B queda unida al eje del motor A. Esta polea tiene una circunferencia de 40mm. Esta polea va unida a la polea D mediante la cinta C. La polea D tiene una circunferencia de 85mm. Esto significa que el conjunto de poleas B-D enlazadas por la cinta C tienen un factor de reducción de 40/85

La siguiente reducción es la producida al conectar los elementos D y E. D es una polea en su exterior, pero en su parte interior es un engranaje, que conecta con el engranaje E. Normalmente se calcula el factor de reducción contando los dientes, en vez de la circunferencia, pero cualquiera de los dos métodos nos vale. El engranaje de D es de 20mm de circunferencia, mientras que E es de 65mm de circunferencia, luego el factor de reducción obtenido al unirlos es de 20/65.

Esto significa que el grupo reductor concreto B-C-D-E tendrá un factor de reducción (40/85) * (20/65)=800/5525=0,145. Es decir que los nuevos valores de velocidad de rotación y par de giro tras la reducción serán:

Vrotación=VrotMotor*FactorReducción =
(2700 y 2800rpm)*0,145=391,5 y 406rpm.
Estos valores son con los motores sin carga. Al añadir la carga de rotación del sistema de transmisión y de arrastre del robot, posiblemente se reduzcan estos valores a la mitad o menos, debido a que el par de giro es muy bajo.

ParGiro=ParGiroMotor/FactorReducción =
(15 y 26gcm)/0,145=103,4 y 179,3gcm

Para más información sobre engranajes, poleas y su diseño, acceder AQUÍ.

Continuará…

Ayer salió publicado un artículo que he escrito de tres páginas, titulado “Creatividad, Innovación y Robótica” en la Revista Executive Excellence, suplemento mensual del diario económico Cinco Días.

Si queréis leerlo, podéis descargarlo en formato PDF (1,2Mb) AQUÍ

El pasado 27 de Octubre impartí la conferencia “Emociones y Robótica”, en el I Congreso Hispano-Luso de Estudiantes de Psicología que se celebró en Huelva (Link). En dicha conferencia se plasmó cómo el papel de los Psicólogos será fundamental, como parte de la integración de la Robótica en nuestra sociedad.

Ver programa del congreso AQUÍ

El pasado 6 de Octubre impartí una conferencia junto con mi hermano Mario Alonso Puig en la feria de tecnología iTecnorama, en Alicante. La conferencia se titulaba “Creatividad, Innovación y Robótica”

Con motivo de dicha conferencia tuve la oportunidad de conocer a gente tan espectacularmente humana como Manuel Patarrollo, inventor de la vacuna contra la Malaria y Premio Príncipe de Asturias, o a Pedro Miguel Echenique, también Premio Príncipe de Asturias

Entre los centros que disponían de espacio de exposición estaba la Universidad de Elche, donde me estuvieron enseñando sus avances en robótica y en vehículos de bajo consumo.

Noticia AQUí

Mi amigo Iván Bermejo (Iberobotics) ha organizado un taller de Robótica en Cantabria, como parte de las actividades de [email protected]  Podéis ver un vídeo filmado en el taller AQUÍ.

Enhorabuena Iván!

Comenzaremos a construir el sistema de tracción. Para ello empezaremos con la selección de los motores.

He recopilado una serie de motores, de entre todos los aparatos desmontados. En la imagen se ven todos esos motores.

Como puede verse, hay motores de diversos tamaños y tipos. Básicamente hay dos tipos de motores entre los obtenidos: Motores paso a paso y motores DC. Estos últimos incluyen en algunos caso reductora y en otros no. Utilizaremos motores DC puesto que los motores paso a paso requieren trenes de pulsos, lo que nos complica el diseño. Además no requerimos la precisión de movimiento de los motores paso a paso. ¿Cómo se distingue de forma rápida qué motores son paso a paso y cuales no?. Normalmente los motores paso a paso tienen cuatro o más cables. Los DC solo dos.

Lo primero de todo es caracterizar los motores, esto es, conocer sus características de funcionamiento. Para ello nos valdremos de los códigos de referencia que aparezcan en la carcasa del motor. Puesto que por lo general no se muestran las características de funcionamiento en la etiqueta de la carcasa, habrá que hacer búsquedas en internet, por el código o la referencia del fabricante. Estas búsquedas no siempre son fructuosas, pero en ocasiones nos dan datos fabulosos. Google es un buscador fantástico.

Por otra parte, EconoBOT llevará dos motores y dado su reducido tamaño, nos interesa que los motores sean pequeños. Por eso al final hemos elegido dos motores pequeños, sin reductora, pero con polea, que aunque poseen el mismo tamaño y forma, no son iguales en cuanto a sus características. En la etiqueta de la carcasa encontramos que dichos motores tienen las referencias: RF-310T-11400 y RF-320CH-12400.

Tras intensas búsquedas por internet, obtuve la hoja de características de ambos motores, que puede verse AQUÍ.

Como datos a considerar tenemos que el motor RF-310T-11400 funciona con un voltaje nominal de 3v (min 1v, max 6v), una velocidad sin carga de 2700rpm y un par de giro en bloqueo de 15 gcm, mientras que el motor RF-320CH-12400 funciona con un voltaje nominal de 2.5v (min 1v, max 5v), una velocidad sin carga de 2800rpm y un par de giro en bloqueo de 26 gcm. Esto significa que tendremos que ajustar la alimentación de los motores para intentar controlar adecuadamente la velocidad, sobretodo al ir recto.