Guía Innobot Reto Seguidor de Línea – Contenedor de Pelotas, Compuerta y Microswitch

 

Info

  • Principiantes
  • Edades: 11+

Temas STEAM

  • Tecnología
  • Ingeniería
  • Ciencia
  • Matemáticas
  • Artes

Logros y habilidades

  • Interpreta planos de un contenedor de pelotas y los de una compuerta mecánica.
  • Diseña y construye  un contenedor de pelotas adaptable para el Innobot.
  • Construye y adapta una compuerta mecánica al contenedor de pelotas.
  • Adquiere conocimientos sobre elementos electrónicos.
  • Desarrolla habilidades de trabajo en equipo y solución de problemas.
  • Reconoce herramientas para la construcción de estructuras mecánicas.

Recomendaciones

  • Dar libertad a la creatividad para diseñar y construir un contenedor de pelotas
  • Realizar los cálculos correspondientes para que el robot pueda desplazarse aún teniendo un peso extra en el.
  • Usar materiales livianos.
  • Las pelotas no deben exceder en un diámetro de más de 3,45cm para obtener una mayor capacidad del contenedor construido.
  • Realizar buenas conexiones con los sensores y demás elementos.
  • Los tiempos y las velocidades pueden variar de robot a robot debido a muchos factores, por ejemplo los motores, sensores, el peso, la carga de las baterías, entre otras cosas.

Introducción

En esta actividad se afianzarán las habilidades de interpretación de planos mecánicos mediante la construcción de un contenedor y una compuerta mecánica, además de la adquisición de conceptos y conocimientos de dispositivos electrónicos como los sensores finales de carrera.

Materiales

  • Kit de Robótica Innobot
  • Contenedor o plastico corrugado.
  • Amarras plásticas.
  • Cortafrío, bisturí, tijeras (punta redonda).
  • Microswitch (Final de carreras).
  • Tornillos #20.
  • Tornillos golosos de 1/4“ .
  • Lápiz.
  • Tuercas.
  • Regla.
  • Borrador.

Recursos

Descarga los cortes de la compuerta y el contenedor en PDF.

Desarrollo de la actividad

Construcción contenedor de pelotas

Tener en cuenta que el contenedor de pelotas así como la compuerta mecánica que se explican en la siguiente guía de ensamble, son diseños estándar en donde se tiene en cuenta las dimensiones y los volúmenes. Los diseños pueden variar en apariencia, pero deben cumplir con los dos parámetros anteriormente mencionados, ya que estos pueden afectar los movimientos del Innobot en el momento de ejecutar la programación establecida.

 

Primero se observarán las partes y cantidades necesarias para la construcción adecuada de un contenedor de pelotas.

 

Dimensiones Contenedor: 48cm X 32cm X 22cm
Volumen Contenedor: 33792 cm³

 

Paso 1

Identifica cuál es la Pieza Base

 

Paso 2

Se toman los Laterales Inferiores y se ubican a ambos extremos de la base, que serán sujetadas con las amarras plasticas.

 

Obteniendo así el respectivo ensamble de la parte inferior del contenedor de pelotas como se ve en la imagen.

 

Paso 3

Se conectan las Bases Superiores al ensamble obtenido anteriormente.

 

Quedará como se ve en la siguiente imagen.

 

Paso 4

Se une la Pieza Frontal y la Pieza Posterior a los laterales del contenedor.

 

 

Obteniendo así el siguiente ensamble.

 

Paso 5

Para finalizar, se pegan los Laterales Superiores a cada lado del contenedor, como lo muestra la imagen.

 

Se da por terminado la construcción del contenedor, debe  haber quedado como se observa en la imagen.

Construcción de la compuerta mecánica

Identificar  las piezas necesarias para la construcción de la compuerta mecánica.

 

 

 

Paso 1

Identificar la Pieza Base, para posteriormente ubicar la Compuerta encima.

 

Al ensamblar esta parte, la compuerta irá tomando esta forma.

Paso 2

Ubicamos los Separadores #1 y los Separadores #2 a cada lado de la compuerta, como se ve en la imagen.

 

Obteniendo así el siguiente ensamble, ya con los soportes debajo de cada pestaña.

 

Paso 3

Después de ensamblada esa parte, se ubica la Base para encerrar la compuerta.

 

La compuerta tomará la forma mostrada en la siguiente imagen.

 

Paso 4

Se toma un Soporte de motor y con ayuda de dos Tornillos golosos 1/4” ubicar el motor.

 

El motor quedará ubicado en el soporte como lo muestra la imagen.

 

Obteniendo así el siguiente ensamble.

 

Paso 5

Ya ensamblados los motores en sus respectivos soportes, se ubican debajo de cada pestaña como se ve en la figura.

 

 

Paso 6

Se inserta en el eje del motor un Tornillo goloso de 1/4 “, sujetando así el  Engranaje.

 

 

La compuerta terminada se verá como se muestra en la imágen; luego se procederá a la unión de la compuerta con el Tablero de fibra de densidad media (MDF).

Unión compuerta mecánica con MDF

Con ayuda de cuatro Tornillos #20 a cada lado de la compuerta y de dos Separadores #1 unimos la compuerta ya terminada a el Tablero de fibra de densidad media (MDF) como se ve en la imagen.

 

 

Una vez terminado el paso anterior, el mecanismo de la compuerta debe quedar tal como se muestra en la siguiente imagen.

Unión del contenedor a la compuerta mecánica

Terminada la construcción del contenedor y de la compuerta, se sujeta la compuerta mecánica al contenedor de pelotas con amarras plásticas como se ve en la imagen.

 

Una vez terminada la unión del contenedor de pelotas a la compuerta mecánica, se procederá a realizar un programa de un seguidor de línea más contenedor de pelotas.

Construcción Final de carrera

Por último,  después de ensamblar el  robot, se ensamblará el final de carrera y se mostrarán sus respectivas conexiones.

Paso 1

Se ensambla el sensor en un soporte de tal forma que sobresalga de la plataforma.

 

Paso 2

Se conectan sus terminales en la tarjeta Innobot como se ve en la figura.

Conceptos clave

Plano: Representación esquemática y a escala de una construcción, terreno, población, máquina u otro objeto que posea geometría plana o volumétrica.

Camión volquete: También conocido como Camión de volteo, utilizado para el movimiento de tierras y para el acarreo de materiales en general. Está dotado de una caja abierta y resistente basculante que descarga por vuelco.

Motorreductor: Un motorreductor es una unidad compacta y homogénea formada por un reductor, un motor eléctrico y una serie de engranajes que van acoplados a la flecha de un motor y sirve para reducir el número de revoluciones por minuto (rpm) del motor.

Compuerta mecánica: Las compuertas son equipos o mecanismos utilizados para el control de entrada y salida de fluidos o materiales macizos  en los diferentes proyectos de ingeniería, tales como presas, canales y otros. Existen diferentes tipos y pueden tener diferentes clasificaciones, según su forma, función y su movimiento.

Contenedor: Recipiente metálico o de otro material resistente, de diferentes tamaños  que sirve para contener y mover grandes cantidades de material.

Tablero de fibra de densidad media (MDF):  Este tipo de tablero está fabricado a partir de fibras de maderas y resinas sintéticas comprimidas, lo que le aporta una mayor densidad que la madera contrachapada. Comúnmente se le llama madera MDF sin embargo esto no es exacto, ya que no estamos hablando de madera, sino de un producto derivado de ella.

Sensor final de carrera: También conocido como Interruptor de posición, son sensores de contacto que producen una señal eléctrica ante la presencia de un movimiento mecánico.  Son utilizados ampliamente para sensar y determinar presencia, ausencia, paso y posicionamiento de un objeto. Están compuestos generalmente de dos partes; un cuerpo donde se encuentran los contactos y la cabeza encargada de detectar el movimiento.

 

El Microswitch o final de carrera consta de dos partes, la primera que es la cabeza “PBT cover” que contiene un botón de accionamiento en PBT PBT Actuating button” (Tereftalato de polibutileno, polímero termoplástico usado en ingeniería), y unos contactos internos fabricados en plata niquelada u oro ”Silver-nickel or gold contacts” que son los que reconocen o detectan el movimiento mecánico. La segunda  de un cuerpo “PPHS base” que contiene los contactos o terminales diseñadas en zinc o cobre “Silver-plated copper-zinc terminals” que transmiten o indican la señal mecánica detectada.
Los Microswitch o finales de carrera poseen tres terminales diferentes; la base o terminal común “Common terminal”  donde se realizan las conexiones directas a tierra (Negativo) para cerrar el circuito, la terminal normalmente abierta “Normally Open (NO) terminal” y la terminal normalmente cerrada “Normally Closed (NC) terminal”, encargadas de transmitir la señal.

 

A continuación se mostrará el mapa electrónico de un microswitch en estado de reposo y en estado activo.

 

Por último, se observarán las conexiones del microswitch conectado a los puertos de entrada.