Insecto Robot Caminante

INSECTO ROBOT CAMINANTE  JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO Decidimos hacer este proyecto porque es interesante e importante demostrar la utilidad de la robótica para dar a conocer la gran capacidad que tiene para facilitar nuestra vida cotidiana por sus diferentes aplicaciones que nos brinda.  OBJETIVOS DEL PROYECTO:  OBJETIVOS GENERAL Promover el conocimiento y aplicaciones de la robótica en los estudiantes, para reconocer sus bondades en diversas áreas de la ciencia, incentivando así el espíritu de investigación y descubrimiento de un nuevo conocimiento.  OBJETIVOS ESPECÍFICOS Aprender con esta experiencia el uso adecuado y nociones del funcionamiento de los componentes usados en la robótica, obteniendo así un mejor panorama de lo que significa aplicar la ciencia. Demostrar que un estudiante escolar está apto y capacitado para entender y realizar un proyecto de robótica básico.  MARCO TEÓRICO: Este es un proyecto relativamente simple, se trata de un robot tipo walker, es decir que camina sobre cuatro patas al igual que un insecto, es por eso que se cataloga como robot BEAM. Este robot se basa en uno similar diseñado por el canadiense Jérôme Demers y tiene las siguientes características:  Sigue el principio K.I.S.S. Este robot usa un circuito de control simple, un solo servomotor, y un solo engranaje para crear un caminante de cuatro patas.

 Se demuestra el uso de un popular circuito, el BEAM Bicore un circuito que envía una señal de control hacia atrás y adelante entre los nodos creando un movimiento adelante y atrás en el motor y los engranajes y por tanto a las patas de alambre sujetas a los engranajes. Usaremos el circuito integrado 74HCT240. Este chip es un inversor. Es decir que es un chip con ocho compuertas que invierten las señales que les llegan. Todo se invierte, entonces una señal baja se vuelve una señal alta y una señal alta se vuelve una señal baja. Al combinar las tres compuertas en un lado y las tres del otro lado (soldando los pins o patitas del chip), la señal que pasa hacia atrás y hacia adelante entre los dos nodos envía pulsos altos y bajos (o “on” y “off”, es decir, encendido y apagado) a nuestro servo motor. El resultado es un movimiento oscilatorio del eje del motor que se transmite a los engranajes y de estos a las patas hechas de alambre grueso.  HIPÓTESIS: ¿Podrá un estudiante escolar poder realizar un robot básico entendiendo su funcionamiento, y familiarizarse así con los componentes electrónicos?  METODOLOGÍA DEL PROYECTO: Se va a usar un método experimental, el cual será basado en progresivo conocimiento de los materiales por medio de una descripción y además la experimentación con el mismo, pues para entender el funcionamiento del proyecto es necesario entender el funcionamiento de cada componente particularmente. Para llevar a cabo esta metodología, empezamos comprando y preguntando en el mercado electrónico principal, que en este caso será denominado “PARURO” por ser uno de los más conocidos distribuidores de componentes electrónicos para la robótica. Prosiguiendo con esto, investigaremos en el internet el funcionamiento básico, sin profundizar en cosas que no son de nuestra área.

 PRUEBA DE HIPÓTESIS: Para este caso podemos observar que el avance progresivo en el conocimiento ( que cual tiene que ver con nuestra hipótesis a probar ) depende de muchos factores, entre ellos mencionamos algunos : El tiempo, la dedicación, la motivación, una guía a quien preguntar, investigación, materiales, entre otros. Nos damos cuenta que la familiarización de los componentes no ocurre de un día para otro, pero si a lo largo de varios días en los cuales se trabajo con estos componentes y circuitos. Un familiar guía en el avance de este proyecto, y hace más sencillo el entendimiento del mismo, por ende se va llegando a consolidar la hipótesis que nos planteamos al inicio.  REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO:  Colocar el circuito integrado en su base de 20 pines, alineándolo cuidadosamente para que encaje de manera perfecta.  Soldar en la base los componente electrónicos necesarios y requeridos en esta experiencia, tomando en cuenta la siguiente imagen para guiarse de los puntos de conexión:

 Conectar las pilas al portapilas, que cada una irá a una extremo del SERVOMOTOR, pegado con silicona.  Un pequeño switch servirá para prender y apagar el robot.

 El cuerpo se hace a partir de un servo motor que tenga varios engranajes. Si es necesario se modifica este. Notemos que en el que usamos le colocamos un alambre de cobre grueso en la parte de abajo.

 Se usa un engranaje grande cortado por la mitad una mitad se sujeta al eje del servo motor y el otro va en el alambre grueso. Ambas mitades sujetan las patas de alambre.

 Sujetar las patas al engranaje. El engranaje a su vez se sujeta a un disco de plástico u otro engranaje  Se cuelgan los portapilas al lado del robot.  Pegar todo con silicona y/u otro pegamento de confianza y así queda listo el robot insecto caminante.

 RECURSO Y PRESUPUESTOS: MATERIAL CIRCUITO INTEGRADO 74HCT240 BASE PARA C.I DE 20-PINES RESISTENCIA 3.2M CAPACITORES MONOLÍTICOS 0.22uF TROZO DE TUBO DE 1cm DE DIÁMETRO PORTAPILAS 3A PARA DOS PILAS BLOQUE DE TERMINALES ENGRANAJES DE PLÁSTICO DE 4cm ALAMBRE DE COBRE N°10 SERVOMOTOR TOTAL

CANTIDAD 1 1 1 2 1 2 1 1 30 cm. 1

COSTO 1.00 0.50 0.10 0.20 0.50 2.00 0.50 1.00 0.50 10.00 16.30

 RESULTADO DE LA INVESTIGACIÓN:  Los componentes electrónicos básicos suelen tener un funcionamiento práctico y también los encontramos a un bajo costo.  El servomotor nos ayuda para simular el avance de las patas delanteras y traceras.  El circuito integrado es simplemente un Driver ( manejador ) del servomotor y tiene una particular función para este circuito.  Los capacitores monolíticos están en el circuito para lograr ese vaivén en el caminar del robot.  El switch se conecta convenientemente para asegurar el encendido y apagado del robot.  Las pilas de 1.5v se encuentran en serie, sumando así un total de 6v, lo necesario para alimentar el circuito integrado y el servomotor.  Logramos un conocimiento general de los componentes y se demuestra que un alumno escolar también puede empezar a practicar y familiarizarse con los conceptos básicos de robótica  RESUMEN DEL PROYECTO: Un robot controlado por el circuito integrado, que a su vez es soldado junto con otros elementos como la resistencia de 3.2M o los capacitores monolíticos, puesto en su base de 20 pines, que mueve con un vaivén al engranaje por medio del servomotor que proporciona la fuerza y el giro de las patas delanteras y traseras para provocar el movimiento cíclico y constante, el switch se conecta convenientemente para la función ON-OFF, conectamos todas las pilas de 1.5v y pasamos a prenderlo.  CONCLUSIONES: Gracias a la experiencia y la investigación se logra entender los fundamentos básicos para hacer un robot insecto caminante. Logramos la motivación mientras se realiza experimentalmente la experiencia y nos vimos con diversas dificultades a superar para lograr el objetivo. Un estudiante escolar está en la capacidad de armar y entender el funcionamiento y el robot, pero se necesita dedicación.

 BIBLIOGRAFÍA:

 http://turinconelectronico.blogspot.com/  http://www.blogdeciencia.com.ar/2011/02/arana-robot-experimento.html  http://web7.taringa.net/posts/hazlo-tu-mismo/11543422/Como-hacer-un robot.html