Robot con Arduino

1. INTRODUCCIÓN
Se diseña un robot para controlar con Arduino. Es el básico que tiene dos motores para conrolar los cambios de dirección en inglés se conoce como "unicycle".

Para facilitar su materialización nos ayudamos de algunos componentes comerciales, motores con reductora. La construcción de reducutoras consume mucho tiempo y también las reductoras ocupan un espacio que haría que el tamaño del robot aumentase muncho.

Dotaremos al robot de los sensores quizas más elementales, los de contacto, también usamos para ello componentes comerciales, en este caso finales de carrera.
Otros componentes comerciales del robot son la placa de Arduino, y un dispositivo para el control de los motores, el L9110S, y por supuesto, cables para las conexiones. Se utiliza también un interruptor, pero es opcional.

La energía la suministran dos pilas de petaca, es decir de 4,5 voltios, parece la opción más económica, además, no necesita portapilas.

El resto se ha intentado resolver con material reciclado, la estructura con madera de palé y las ruedas con tapones de plástico.

2. MATERIAL NECESARIO

• 2 Motorreductores.
• 2 Finales de carrera.
• Placa de Arduino.
• Puente en H L9110S.
• Interruptor.
• 2 Pilas de petaca, es decir de 4,5 voltios.
• Cables.
• Madera, según se detalla en los planos
• Cola blanca de capintero y termofusible.
• 2 Tapones de pástico. Con goma de cámara de bicicleta o cinta aislante, para aumentar su adherncia.
• 2 Tapones de plástico de 50 mm de diámetro.
• Canica de 16 mm.
• Tornillos: 
• 2 ó 4 de 3 x 30. Para sujetar los motorreductores.
• 4 de 3 x 25. Para ensamblar las distintas partes.
• 4 de 3 x 20. Para sujetar las antenas y para ensamblar el fondo.
• 8 de 2,5 x 16. Para sujetar los finales de carrera, la placa de arduino y el puente L9110S.

3. ESTRUCTURA
Las dimensiones de la estructura vienen determinadas por los elementos que tiene contener y también por el material con el que se va a construir, en este caso es con madera de palé que tiene 14 mm de espesor.

Vistas inferior, lateral y superior

Prespectivas

La estructura queda definida por los planos y perspectivas. En el plano de despice se ven los elementos necesarios. Estos elemnetos se encolan. Los taladros de 3 mm son para pasar tornillos que fijen las piezas encoladas y matengan la presión hasta que la cola seque, depués estos tornillos se pueden retirar. Se incluye un plano con las fases de montaje.

Este tipo de robots tienen dos ruedas motrices y una loca como tercer punto de apoyo. Después de varias pruebas la mejor solución para esta rueda ha sido una canica, la canica, no rueda, resbala, pero sobre superficies lisas tiene muy poco rozamineto y ha resultado ser la mejor solución.

Para amplificar la fuerza de contacto sobre los finales de carrera se usan unas paláncas, en este caso de segundo género, a las que llamamos antenas.

Las ruedas son de tapón de plástico, para cogerlas a los motorreductores se usa un taco que entre en los tapones. En el taco se hace un taladro de 5 mm, que entra a presión en el eje del motorreductor y se pega con cola termofusible al tapón. Para que las ruedas agarren en pavimentos lisos se rodea de un trozo de cámara de neumático de bicicleta o de cinta aislante.

4. CIRCUITO ELÉCTRICO
En el program de Arduino se ha utilizado la instrucción INPUT_PULLUP para no necesitar resistencias en los inputs y así simplificar el circuito.

El circuito está alimentado por dos pilas de petaca, 4,5 voltios, una para alimentar los motores y otra para la placa de Arduino. Control y potencia se separan con el uso del circuito L9110S.

En el circuito diseñado, el interruptor solo corta la alimentación de la placa de Arduino.

5. PROGRAMA
El programa se ha hecho con la IDE de Arduino.

Aunque un poco borroso en el video se ve el robot en acción.

6.  CAMBIOS EN LAS BATERÍAS
Este curso 2018/2019 se han llevado a cabo unos cambios en el diseño del robot. Los cambios surgen a partir de la idea de sustituir las pilas por un 'POWER BANK', estas baterías que se usan para recargar los teléfonos móviles. Tienen la ventaja de que con una es suficiente, en lugar de pilas como en el diseño anterior, y de que se pueden recargar, evitado así el tener que comprar pilas nuevas cuando se agotan. La toma de corriente para el robor se hace con un conector USB.

La nueva imagen:

El nuevo diseño:

Planos, plano de despiece, circuito y programa.

Fases de montaje

Imágenes superior e inferior