Robot CB-3 – Guía de montaje

Portada Gua de montaje CB-3

Montaje del CB-3

Antes de empezar

Montar un robot como el CB-3 es una enriquecedora experiencia educativa que te permitirá entrar en el mundo de la robótica de la mano de la electrónica, mecánica y programación.

Importante: para monatar este kit se requiere de unos conocimientos técnicos mínimos y de habilidades relacionadas con el manejo de ciertas herramientas. Si no estas seguro de poder hacerlo, pide ayuda. El correcto funcionamiento del robot depende de que seamos capaces de realizar todas estas labores con precisión. Este kit no es un juguete, es un material educativo que no está indicado para menores de 10 años y aún así, siempre bajo la supervisión de un adulto.

Herramientas.
Para realizar el montaje de este robot vamos a necesitar las siguientes herramientas:

alicate_corte alicate_plano pelacables destornillador_ph1 destornillador_plano soldador estaño

Contenido del kit del robot CB-3

[Foto del contenido del kit]

El kit del robot educativo CB-3 consta de los siguientes elementos:

  • Placa controladora Arduino UNO Rev. 3
  • Shield de potencia Ro-Batt Shield
  • Dos sensores reflexivos QTR-1A
  • Conjunto motriz Arduino
  • Chasis em DM de 3mm cortado por laser
  • Cables
  • Elementos electrónicos
    • Placa de prototipado de 170 contactos
  • Elementos mecánicos

La Ro-Batt Shield

Previamente al montaje del robot conviene soldar las tiras pines, que nos permitirán realizar las conexiones, de la siguiente forma:

Guía de montaje CB-3 Guía de montaje CB-3

Una vez soldados los pines, está todo preparado para comenzar con el ensamblado de la estructura del robot.

La estructura del Robot

Las piezas de la estructura del robot estan cortadas de una plancha de DM de 3mm de espesor mediante corte por láser. El DM es un material ligero y resistente, de fácil manejo con herramientas básicas y que además se puede pintar y decorar con facilidad.

Guía de montaje CB-3

En primer lugar, extraeremos todas las piezas del robot de su marco soporte de madera. Para ello haremos una ligera presión con los dedos por ambos lados de la placa, hasta conseguir separarlas.

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El montaje comenzará colocando los motores. Para fijarlos, utilizaremos dos tornillos de M2x6 que roscarán sobre los insertos roscados que disponen los soportes de los motores. Los dos tornillos se colocarán desde la parte inferior del robot.

Guia de montaje CB-3

Cada motor se fijará en un lateral del chasis del robot en el lugar indicado para ello, quedando montados de la siguiente forma:

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Para seguir con el montaje, colocaremos la rueda loca y las ruedas de los motores. El lugar de la rueda loca es la parte trasera inferior del robot y se fijará con dos tornillos M2x6 que atornillaremos en los insertos roscados que dispone. Este montaje se realizará desde la parte superior del chasis:

Guía de montaje CB-3 Guía de montaje CB-3 Guía de montaje CB-3

Llega el turno de los sensores reflexivos QTR-1A. Al sacarlos de su bolsa, vemos que estos vienen con dos tipos de conectores, que se usarán en función de la forma de colocación y aplicación de que se trate.

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Para nuestro robot elegimos los conectores acodados. Podreís observar que el kit consta de una tira de 6 contactos. Tendremos que cortar justo por la mitad de nuestra tira de 6 para conseguir dos pequños conectores acodados de 3 contactos. Uno para cada sensor.

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Con la ayuda de un soldador fijaremos el primero de los conectores en uno de los sensores, tal y como se muestra en la fotografía. Para que la posición del conector tenga el ángulo adecuado respecto del sensor, podemos apoyar el extremo libre de este sobre la tira del conector que no usamos. Así quedará perfectamente soldado en ángulo recto.

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Repetimos el proceso con el segundo sensor para que, de esta manera, tener los dos sensores reflexivos listos para su montaje.

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Para sujetar los sensores en el robot necesitamos tornillos de M2x10 y 3 tuercas de M2 para cada tornillo.

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A continuación, colocaremos el tornillo desde el lado de los componentes del circuito del sensor y enrroscaremos dos de las tuercas en el tornillo.

Es importante apretar bien la primera tuerca y luego repetir el proceso con la segunda. Realizamos esta operación en ambos sensores.

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Para terminar con la colocación de los sensores, sujetamos estos en la parte inferior del chasis del robot, usando la tuerca de M2 restante de cada tornillo. Hay que apretar las tuercas de forma que los sensores no puedan girar con facilidad.

La posición en la que coloquemos los sensores, determinará la separación en tre ellos y dependerán de la aplicación y comportamiento que programemos en el robot.

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Antes de comenzar con el cableado, vamos a mostrar un esquema con todas las conexiones que realizaremos en el montaje del robot.

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En primer lugar colocaremos los cables de conexión M-H en los conectores de los sensores. Es importante seguir el orden de los colores que se muestra en la fotografía. Posteriormente, intentaremos agrupar los cables de cada sensor dirigiéndolos hacia la parte superior del robot por el agujero central.

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El siguiente paso será el montaje de los Bumpers:

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Los Bumpers son dos sensores de contacto que permitirán al robot detectar objetos contra los que se choque.

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Estos sensores están formados por dos pulsadores del tipo “final de carrera” que atornillaremos en el chasis del robot mediante tornillos de M2x10 con tuercas y arandelas. Una vez sujetos los sensores, soldaremos cuatro cables en los contactos de los finales de carrera, tal y como se muestra en la fotografía.

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Antes de seguir: es conveniente que llegados a este punto los cables conectados tengan un aspecto similar al mostrado en la imagen. Para ello, tendremos que hacer pasar los cables por debajo de la placa Arduino que colocaremos a continuación, para así facilitar las posteriores conexiones.

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Continuaremos con el montaje colocando la placa Arduino UNO. Para fijarla se necesitarán tres separadores Hembra-Hembra de M3x15, un separador Macho-Hembra y siete tornillos de M3x6.

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En primer lugar anclaremos los separadores a la placa Arduino.

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Posteriormente se fijará el conjunto al chasis del robot mediante cuatro tornillos de M3x6.

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El siguiente paso de nuestro montaje será conectar la Ro-Batt Shield encima de la placa Arduino UNO, metiendo las patillas en los pines de la placa y realizar la conexión de los motores a las clemas de la Ro-batt habilitadas para ello:

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Hay que tener la precaución de realizar las conexiones entre los motores y las clemas de la Ro-Batt Shield en el orden (colores de los cables) en el que se muestran en la fotografía.

Una vez conectados los motores, se colocará la parte superior de la estructura del robot, atornillando dos tornillos M2x6 en los insertos roscados de los soportes del motor. Sobre esta parte de la estructura del chasis,fijaremos las placa de prototipado de 170 contactos según se muestra en las siguientes fotografías.

Guía de montaje CB-3 Guía de montaje CB-3

Ha llegado el momento de utilizar la placa de prototipado para realizar las conexiones eléctricas:

En primer lugar se va a proveer de alimentación 5V y GND esto nos permitirá realizar las conexiones de alimentación de los diferentes dispositivos electrónicos. Para ello se conecta el Pin de 5V (cable rojo) y el Pin GND (cable negro) de la placa Arduino UNO a las placa de prototipado.

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A continuación se cablearán a los diferentes componentes. Los pines a los que van conectados se muestran en la siguiente tabla:

  Componente Pin Terminal Ro-batt Shield
  Motor Izquierdo VCC 1A
  GND 1B
  Motor Derecho VCC 2A
  GND 2B
  Bumper Derecho COM GND
  NO “D2
  Bumper Izquierdo COM GND
  NO “D4
  Senson reflexivo izquierdo VCC 5V
  GND GND
  OUT A0
  Senson reflexivo derecho VCC 5V
  GND GND
  OUT A1
  Pulsador D7
  LED D8

Para finalizar el montaje eléctrico, únicamente nos queda el conexionado de un led y un pulsador.

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Para el montaje del pulsador utilizaremos una resistencia de 4K7 Ohmios (amarillo, violeta y rojo).

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Para el montaje del led, la resistencia que utilizaremos un valor de 220 Ohmios (rojo, rojo y marrón).

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El montaje del robot concluirá colocando los brazos de los Bumpers, que serán los encargados de activar dichos sensores al chocar con los objetos que encuentren a su paso.

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Este será el aspecto que tendrá nuestro robot CB-3, una vez terminado el proceso de montaje.

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