En el siguiente carrusel se irán mostrando los momentos que capturamos en el aula.
Cuando de añadan fotos al album se van actualizando automáticamente.
Robótica, electrónica e informática del Colegio Calasancio Hispalense.
miércoles, 25 de mayo de 2016
Un momento divertido.
En este desafío no sólo compartimos penas, también alegrías. Un buen Maker sabe trabajar pero hacer los momentos también relajados.
Aquí nos veis haciendo un poco el "ganso".
Esquema del montaje.
Desde el punto de vista técnico, el montaje es simple. Se trata de un juego de potenciómetros conectados en los pines analógicos de Arduino. Esto nos permitirá medir los ángulos que el brazo humano coloca a voluntad.
Mapearemos y calibraremos los resultados para obtener un ángulo que pasaremos a los servos mediante la librería servo.
Comprobando el brazo y primeros problemas.
Para comprobar el brazo montamos sobre "breadboard" 6 potenciómetros que son los que lleva el arm-stick. Usamos la librería servo y comenzamos a mandar señales a los distintos servo.
Y como no ... empiezan las primeras dificultades.
Para empezar, los servos funcionan entra 5v y 6v. Alcanzan la máxima fuerza a la tensión de alimentación de 6V. Pero es más, en los momentos de fuerza, demanda una cantidad importante de intensidad (en torno a 1A en los momentos duros). Cuando el brazo intentaba ponerse paralelo a la horizontal gravitatoria, veiamos que no podía y se venía abajo. Probamos con varias fuentes hasta que dimos con una que satisfacía los requisitos de los servos. No descartamos poner varias fuentes para alimentarlos de forma independiente (sin olvidar la tierras comunes, claro está).
El segundo problema...en el que aún estamos trabajando. El temido temblor de los servos.
Cuando los servos tiemblan, el fallo puede ser debido a muchos facatores:
-Interferencia en los cables de señal.
-Ruidos que se cuelan en la fuente.
-Servos defectuosos.
-Mala programación.
Aislar el problema suele ser cuestión de tiempo y muchas pruebas. Así que en ello estamos. Simultáneamente seguimos trabajando en el arm-stick.
El brazo robot 2.
Con el herraje y los servos por delante, comenzamos a ensamblarlo y colocarlo en la estructura. No hubo especial dificultad y tras unas horas de trabajo veamos algunos resultados.
Poco más que añadir...
El brazo robot.
Tal vez éste sea el montaje que más dinero hemos invertido. Hemos buscado un kit de herrajes en una tienda asiática. El kit de herrajes ha costado aproximadamente unos 40€. En futuras ocasiones desarrollaremos nuestro propio kit usando una impresora 3D o bien cortado en chapa de madera y posteriormente fresada al estilo "printbot".
Como no queríamos perder tiempo en el diseño, finalmente buscamos los herrajes.
Los servomotores lo hemos buscado en tiendas Españolas. Hemos usado MG995 os pongo un enlace de un datasheet para que veais las especificaciones. Pincha aquí.
Por otro lado, nos hizo falta una estructura que realizamos en madera, para poder dejar el brazo anclado y que pudiera realizar las maniobras sin golpearse. Para ello decidimos crear una "espalda" artificial. Una simple cruz con dimensiones suficientes. Dado que el brazo completamente estirado medía aproximadamente 500mm (medio metro) le dimos un radio suficiente para poder maniobrar.
En la siguiente entrada, trataremos de colocar algunas fotografías del proceso de construcción.
Manos a la obra.
Con los materiales anteriormente descritos. Empezamos a realizar el montaje.
Encontramos dos dificultades importantes.
1.- Ajustar bien las articulaciones.
2.- La doble bisagra que tiene el hombro ya que tiene movimiento de flexión y rotación.
En cuanto a la muñeca, encontramos (antes de construir) una solución para la rotación y consistió en llevarse el eje de rotación al frente tal y como lo haríamos al darle volumen a un amplificador. Es por ello que el brazo tiene esa estructura extraña en la parte del guante. La idea era evitar que la rotación estuviese en la propia muñeca.
El brazo quedará sujeto a uno de los lados y en caso necesario colocaremos contrapesos en el otro lado. En las pruebas hechas no ha necesitado contrapeso.
Por otro lado, nos hizo falta una estructura que realizamos en madera, para poder dejar el brazo anclado y que pudiera realizar las maniobras sin golpearse. Para ello decidimos crear una "espalda" artificial. Una simple cruz con dimensiones suficientes. Dado que el brazo completamente estirado medía aproximadamente 500mm (medio metro) le dimos un radio suficiente para poder maniobrar.
Presentamos a continuación los planos a escala 1:20, aunque la perspectiva isométrica de la parte derecha está a una escala mayor. Nos da la idea de la construcción.
En la siguiente entrada, trataremos de colocar algunas fotografías del proceso de construcción.
BOCETO DEL JOY-ARM
El desarrollo de proyecto va por relativo buen camino, tenemos trabajo avanzado pero aún queda bastante por hacer, la documentación es lo que más retraso tiene, adí que intentaremos retomar el hilo de la documentación.
La prótesis acoplable al humano debe tener 6 puntos de control que mediremos con 6 potenciómetros en las articulaciones. Tomaremos los puntos más imporrtantes para tener un movimiento lo más natural posible.
Mostramos un boceto con la idea y posteriormente mostraremos imágenes con el estado de la construcción.
Materiales que hemos utilizado:
Hemos intentado minimizar el gasto, para eso es fundamental reutilizar y/o reciclar. Para ello hemos buscado restos en el aula de tecnología, taller de mantenimiento y objetos encontrados en la basura. Los materiales que no nos ha sido posible encontrar lo hemos comprado.
Material que hemos usado:
- Una canalización vieja que se usaba como canalón para recoger agua de los tejados. El material es PVC y lo usaremos como fijación al brazo.
-Varillas de hierro de 8mm que se usaban en un sistema de regadío. Lo usaremos como estructura para las articulaciones.
-Una chapa sobrante de forrar una puerta de hierro galvanizado para el peto.
-Cinta de cierre rápido ("Velcro") para sujetar las piezas al cuerpo que se encontraba en el taller de mantenimiento.
Hemos comprado:
- Un metro tubo de latón de modelismo de 7mm interior y 8mm exterior para hacer los casquillos que alojarán los potenciómetros. Unos 3€.
-Arandelas elásticas de seguridad que se usan en el interior de los picaportes. Hemos comprado unas 20 y han costado unos 0,40€.
-Una caja RJ45 con conexiones atornilladas que ha costado 2€.
-6 potenciómetros 10kOhms lineales a 1€/unidad siendo un total de 6€.
El total de inversión de Arm-Stick en torno a los 11,40€.
El profesor sólo ha intervenido en algunos pasos peligrosos como mecanizar las puntas de las varillas, algunas soldaduras de metal con grupo y el corte de algunas piezas.
En las próximas entradas mostraremos un poco la evolución del trabajo.
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