Construccion del Microbot

Bueno antes que nada este es un Manual que encontre en Internet sobre la elaboracion de UN microbot

Una pequeña introduccion a los Microbots

La estructura mecánica y los motores son factores decisivos del
microbot, un correcto diseño de la estructura y una adecuada elección
de los motores pueden ahorrar mucho trabajo y esfuerzo. Es difícil dar
una solución única, sobretodo por la existencia de un sin fin de
alternativas. Por ejemplo es muy diferente un microbot hexápodo que
uno basado en ruedas, no sólo en la apariencia sino en los motores. El
primero necesita doce motores con control de posición y topes
mecánicos para formar articulaciones, y para el segundo, con un par de
motores sin ningún tipo de tope es suficiente. Otra posibilidad es usar
correas tipo tanque en lugar de ruedas o hacer que directamente el
microbot sea un brazo robot. En las fotos se pueden apreciar diferentes
microbots, que a pesar de tener el mismo hardware de control
mantienen una estructura diferente como se ha indicado arriba.



En esta sección se procederá a construir un microbot básico, en concreto el
de la foto central. El objetivo es que el lector aprenda los conocimientos
mínimos para poder armar uno, y así con la experiencia, poder ir
complicándolo hasta llegar a formas totalmente distintas, como el hexápodo
de la figura derecha. El microbot se podrá programar según el ejemplo
explicado en el manual de la CT293+, mediante el cual sigue una línea negra
sobre fondo blanco, evidentemente el programa podrá variarse para atribuir
otras funciones al microbot.
El proceso de construcción se ha dividido en dos partes, en la primera se
explican los motores y en la segunda la estructura mecánica. Ambas partes
contienen un gran número de fotos para facilitar la comprensión.

2. LOS MOTORES DEL MICROBOT: Servomecanismos.
La elección de motores en aplicaciones de robótica siempre hay que
realizarla cuidadosamente, hay que tener en cuenta bastantes factores, por
ejemplo velocidad, par, inercias, frenos, modo de control, etc... Interesa tener
bien definida la aplicación para calcular correctamente lo anterior. En el caso
del microbot que se construye aquí se ha tenido en cuenta lo siguiente. Se
trata de un prototipo para pruebas y de aprendizaje, cuya primera función será
seguir una línea negra sobre fondo blanco, como ya se ha dicho esta
información relativa a la programación se podrá encontrar en la sección
correspondiente a la CT293+.
Es muy probable que el microbot se programe desde un PC y que no se
disponga de mucho espacio alrededor de él, por eso se ha optado por una
velocidad baja. Además puede ser que el microbot se amplíe con otras piezas,
incluso que necesite ser lo suficientemente potente como para poder mover
objetos, por eso se han buscado buenos pares de salida en los motores. En la
elección también se ha tenido en cuenta la forma del mismo para poder unirlo
fácilmente a la estructura mecánica, un bajo consumo de energía y una calidad
y precisión buena. Todo lo anterior se encuentra en aplicaciones de
aeromodelismo, en concreto en los servomecanismos. La conclusión es que se
ha optado por utilizar este tipo de motores, aunque como se verá a
continuación traen consigo un trabajo adicional.
Este trabajo adicional consiste en desmontar dichos servomecanismos para
eliminar unos topes mecánicos que impiden que el eje gire más de 180 grados.
La razón es obvia, si se quiere que el microbot se comporte como un coche es
necesario que sus motores puedan realizar giros completos y esto no lo
permite el servomecanismo en su estado natural. Este uso del
servomecanismo es bastante común y no debe preocupar al lector, en otros
microbots, por ejemplo los del MIT o los del III de Bielefeld, se usa la
misma técnica. El proceso para desmontarlos se describe a continuación:

Hay aplicaciones con microbots que necesitan un
giro completo de los motores. Ya se ha visto que los
servomecanismos tienen un giro de unos 180 grados.
Esta limitación viene impuesta por, unos topes
mecánicos que limitan el giro a 180 grados, y un
circuito electrónico que termina por fijar el giro en
90 grados. Todo esto se puede anular para conseguir
el giro completo buscado, pero es un proceso
destructivo, es decir no se podrá recuperar la
funcionalidad original.


Al quitar los cuatro tornillos posteriores se aprecia
un circuito electrónico totalmente integrado. Para
poder extraerlo es necesario quitar además el tornillo
que une la rueda con el eje del motor. Una vez hecho
esto se puede quitar la tapa superior del
servomecanismo, dejando al descubierto unos
engranajes blancos.

Los engranajes blancos que se pueden apreciar en
esta figura forman la caja reductora del
servomecanismo. La misión de esta es proporcionar
más par (fuerza) de salida en el eje del motor y
reducir la velocidad del mismo.
Para quitar el circuito electrónico se tiene que
desmontar primero la caja reductora. Con mucho
cuidado para no perder las piezas se irán quitando las
pequeñas ruedas dentadas blancas. Atención con el
pequeño eje situado en las dos ruedas intermedias.

Una vez hecho lo anterior se puede presionar con
un destornillador el saliente mecánico que se esconde
debajo del engranaje más grande (eje de salida). Se
observará como el circuito electrónico sobresale por
debajo. Ahora se puede hacer palanca para extraerlo
entero. En la figura se aprecia el circuito extraído.




Ha llegado el momento de empezar a
transformar el servomecanismo. Hasta ahora el
proceso no ha sido destructivo, pero a partir de aquí
sí lo será. Lo primero que hay que hacer es desoldar
el motor, será la única parte que se reutilice, el
resto no se va a necesitar. El potenciómetro
establece junto con el chip la limitación de giro
electrónica, al quitar ambos componentes se
elimina dicha limitación.


El cable triple que sale del circuito electrónico
se puede cortar para utilizarlo en otras aplicaciones.
Es muy útil debido al conector triple que tiene en
su extremo. Por ejemplo se puede usar para
conectar los sensores de infrarrojos a la CT293+.
En la figura se observa el circuito totalmente
desmontado. El potenciómetro se puede reutilizar
en otras aplicaciones, por eso no viene mal
guardarlo, nunca se sabe.

Antes de volver a colocar el motor en su sitio se
deben soldar dos cablecillos en sus bornas de
alimentación. Se recomienda usar un cable rojo y
otro negro, el primero se soldará a la borna positiva
(la que tiene el punto rojo) y el segundo a la
negativa.


Ahora se elimina la limitación mecánica. Esta
consiste en un pequeño saliente situado en el
engranaje que forma el eje de salida del
servomecanismo. En la figura se puede apreciar
dicho engranaje y la situación del saliente.
Para cortarlo se pueden emplear unas pinzas,
lima, etc... lo importante es no dañar las muescas de
la rueda dentada, o peor aún partir el eje. En caso
de que esto ocurra se puede intentar pegar con
‘Super Glue 3’.

Una vez eliminado el saliente se recomienda
limar la zona para que no queden rugosidades, es
decir que parezca que nunca hubo un saliente. La
razón es evitar rozamientos innecesarios una vez
montada la reductora. Cuantos más rozamientos
más ruido y más pérdida de energía mecánica.


Una vez realizado lo anterior se procede a
montar el servomecanismo. Lo primero es
introducir el motor en el hueco cilíndrico que hay
en el interior de la carcasa negra, es decir del lugar
de dónde salió. Una vez introducido se monta la
caja reductora, para ello fijarse en la figura,
sobretodo tener cuidado con la posición que deben
tener los engranajes y nunca forzar su colocación.
La tapa superior debe entrar sin ningún problema,
en caso contrario revisar los engranajes.

Por último se atornilla la tapa inferior, pero
antes conviene hacer un pequeño nudo en los
cablecillos del motor, y dejar dicho nudo en el
interior. Este protegerá las soldaduras hechas al
motor cuando se produzcan tirones en los
cablecillos.




En la figura se aprecia el aspecto del
servomecanismo trucado. La primera diferencia
respecto al principio está en el cable de conexión,
ahora no es triple sino doble. Pero la más
importante es que ahora puede girar contínuamente,
es decir giros completos de 360 grados.
Llegado a este punto se tendrán preparados los
motores del microbot y se podrá abordar la
construcción de la estructura mecánica.


Mas adelante publicare la Estructura Mecanica del Microbot