Home » Robots con patas » Robot Hexápodo basado en Lego y Arduino

Login with your Social Account

Robot Hexápodo basado en Lego y Arduino

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • Descripción

En el siguiente trabajo se realiza el diseño e implementación de un robot caminante hexápodo el cual se utilizará en un programa de interacción con las escuelas. Dicho programa introduce herramientas básicas de programación y metodologías relacionadas con las nuevas tecnologías, con el objetivo de acercar a los alumnos al mundo de la ingeniería. El proyecto pretende ser una alternativa novedosa a los trabajos realizados en distintas asignaturas, como por ejemplo tecnología.

Para el diseño del robot se ha utilizado el software Lego Digital Designer, realizándose una maqueta con piezas LEGO. Más tarde, para reducir costes y aumentar prestaciones, se optó por el diseño en INVENTOR de distintas piezas que se utilizarían como estructura. En la parte de control se ha optado por las placas Arduino que integran un microcontrolador, así como un entorno de desarrollo. De esta forma, al implementar un programa no muy complicado, se puede controlar los motores desde una aplicación móvil, creada con AppInventor, la cual se comunica con la placa mediante el sensor bluetooth que se ha conectado.  A lo largo del proyecto se detallarán los distintos componentes utilizados, el diseño de cada una de las configuraciones, la programación del software y el coste del mismo.

robot hexápodo

  • Diseño

Para el diseño del robot se ha optado por una estructura rígida de metacrilato, en la cual con una serie de agujeros podemos acoplar las patas, el tren de engranajes y otros mecanismos de trasmisión. Los motores de rotación continua accionan un eje de trasmisión, después de pasar por el tren de engranajes, y  al cual se engranan las patas con unos tornillos sin fin. Esta estructura también puede realizarse con una impresora 3D. También se ha realizado una base superior para situar todos los elementos electrónicos del robot, la cual también puede imprimirse.

tren de engranajes

El tornillo sin fin acciona un engranaje al cual está conectada la pata, produciéndose un mecanismo biela manivela que nos proporcionará los dos movimientos . Cuando la rueda dentada gire 180º desde la posición de reposo, la pata alcanzara el mayor desplazamiento vertical ya que tirará de la barra que las une. Cuando esta gire entre 90º ó 270º, tendremos los puntos de máximo desplazamiento horizontal, ya que la pieza que nos sirve como guía trasmite su propio movimiento de giro al sistema conectado a la pata. Con únicamente dos motores y los elementos de trasmisión necesarios, podemos realizar un movimiento coordinado de las patas. Este mecanismo ha sido implementado con piezas de LEGO y se ha diseñado usando el programa LEGO DIGITAL DESIGNER, el cual permite el ensamblaje de las distintas piezas.

Lego digital designer

Para la parte electrónica se han seleccionado distintos elementos, siendo los más importantes: la placa arduino nano, el shield funduino nano 006v3, los servos PowerHD AR-3606HB, el módulo bluetooth HC-06 y otros componentes comunes comunes como leds, resistencias o un regulador de tensión. En el siguiente esquema se muestra la conexión de estos a la placa Arduino mediante una protoboard.

conexiones

Siendo los valores de las resistencias de 220 ohmios para la conexión en serie con los leds y de 1000 ohmios para el divisor de tensiones, valores de 0.33 y 0.1 microfaradios para los condensadores y el regulador de tensión 7806.

  • Programación

Para la programación de la placa Arduino se ha realizado un código sencillo implementado con bucles tipo if. La aplicación móvil manda una serie de caracteres en función del valor del acelerómetro o del botón que pulsemos, de manera que estos caracteres serán los que comparemos en cada una de las condiciones de los bucles. Una vez que entremos en el bucle correspondiente, se mandarán las ordenes a los motores y a los leds, previamente inicializados en la cabecera del programa. En el siguiente enlace encontramos la estructura, programa.

Por otra parte, la aplicación para android se ha realizado con el programa online appinventor.  El sistema se basa en una programación gráfica que tiene dos partes: una zona donde se introducen aquellos elementos que más tarde se programarán y otra donde realizamos el programa con bloques predefinidos. Así pues, podemos diseñar a nuestro parecer las distintas pantallas de la aplicación y luego ensamblar los distintos elementos, a modo de puzzle, creando el programa en cuestión. En el siguiente enlace podemos descargar dicha aplicación aplicación.

 

En el siguiente archivo se muestra información detallada sobre cada uno de los componentes así como del proyecto en general. ficheros

A %d blogueros les gusta esto: