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Roles de Equipo
Álvaro González Rodríguez: Programador
Juan Carlos Gómez Robles: Coordinador
Alba Merino De la Vega: Secretaria
Jorge Francisco Santamarta: Portavoz y diseñador
¿Qué vamos a hacer?
Vamos a realizar un proyecto en el que controlaremos un laberinto mediante un joystick, con el objetivo de hacer llegar la bola a un destino en el que habrá un agujero por el que la pelota salga de la estructura.
¿Por qué escogimos este proyecto?
Escogimos este proyecto ya que nos parecía una idea muy interesante a la vez que divertida, además de que nos fijamos en un laberinto que vimos en internet y nos llamó la atención hacer el diseño de este, y que se controlara mediante un joystick.
Proyecto inspiración:
1.Introducción
-Historia Arduino: Arduino Nació en el año 2005 el Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea (Italia). Arduino apareció por la necesidad de contar con un dispositivo para utilizar en aulas que fuera de bajo coste. La idea original fue, fabricar una placa para uso interno de la escuela.
Sin embargo, el instituto se vio obligado a cerrar sus puertas precisamente en 2005. Ante la perspectiva de perder todo el proyecto Arduino en el proceso, se decidió liberarlo y abrirlo al público para que todo el mundo pudiese participar en la evolución del proyecto, proponer mejoras y sugerencias.
Los principales responsables de la idea y diseño de Arduino fueron David Cuartielles, Gianluca Martino, Tom Igoe, David Mellis y Massimo Banzi (colocados de izquierda a derecha en esta foto).
- ¿Qué es Arduino? Arduino es una compañía de desarrollo de software y hardware libres, así como una comunidad internacional que diseña y manufactura placas de desarrollo de hardware para construir dispositivos digitales y dispositivos interactivos que puedan detectar y controlar objetos del mundo real.
-Lenguaje de Arduino: El lenguaje de programación Arduino se basa en un lenguaje de programación de hardware muy simple llamado Processing, que es muy similar al C y al C++. Pero tiene algunas funciones incorporadas además de las funciones normales utilizadas en el C común. Después de compilar el sketch en el IDE, debe ser cargado en la placa Arduino para su ejecución.
-Propósito de Arduino: El propósito es el de poder ser usado por la mayoría de las personas, incluso sin tener un gran conocimiento en programación y electrónica.
-Aspectos Hardware: El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida.
2. Planos
Base laberinto:
Esta base será la encargada de sujetar el servomotor más cercano al laberinto, además de ir pegado al mismo.
Conector laberinto-centro:
Esta tiene la función de sujetar el primer servomotor, permitir la salida de los cables por sus huecos laterales (esta pieza encierra la placa del Arduino junto a la base de Arduino) y enlazar la base del Arduino con el centro de estructura (que será la parte móvil de la estructura).
Centro de estructura:
Esta pieza está destinada a llevar el servomotor sujeto a ella y su función será pivotar el laberinto, habrá dos de estas para que una gire en el sentido lateral y otra en el frontal.
Base Arduino:
Esta base es la encargada de sujetar la placa del Arduino que ira metido en el interior de esta.
Laberinto:
Este es el laberinto por el cual se moverá la pelota, la función será poner la pelota en la esquina contraria al agujero y llevarla a este. La pelota la moverás mediante el joystick que moverá los servomotores.
Guarda-cables:
Esta pieza esta destinada para la organización de los cables, ya que así quedaran todos juntos y no habrá mucho desorden.
3.El pliego de condiciones
Materiales que vamos a necesitar:
Base Arduino
Base de Arduino en estructura
X2 centro de estructura
Base para laberinto
X2 servomotores SG90
Impresora 3D
Pistola de silicona
Destornillador y alicates
Servomotor SG90. Es un servo miniatura de gran calidad y diminutas dimensiones, además es bastante económico. Funciona con la mayoría de las tarjetas electrónicas de control con microcontroladores y además con la mayoría de los sistemas de radio control comerciales. Este tipo de servo es ideal para las primeras experiencias de aprendizaje y prácticas con servos, ya que sus requerimientos de energía son bastante bajos y se permite alimentarlo con la misma fuente de alimentación que el circuito de control.
Impresora 3D. La impresora con la cual se imprimirán las piezas es una
Base Arduino. Es utilizado como un microcontrolador, cuando tiene un programa descargado desde un ordenador y funciona de forma independiente de éste, y controla y alimenta determinados dispositivos y toma decisiones de acuerdo al programa descargado e interactúa con el mundo físico gracias a sensores y actuadores.
Ancho= 12cm
Longitud= 12cm
Grosor del laberinto= 7mm
Grosor de las paredes del laberinto= 0,8mm
Altura de las paredes del laberinto= 7mm
Altura de la base= 1mm
Proceso de Fabricación
1. Creación del plano del laberinto en papel con sus medidas.
2. Pase del plano en papel a la aplicación Rhino.
3. En la aplicación en la que se metieron los planos (Rhino) se les dio volumen a las piezas de la base del laberinto.
4. Ajuste de medidas de las estructuras que sujetan la base de laberinto.
5. Exportación de las piezas a un formato que fuera compatible con la impresora (stl).
6. Impresión de las piezas.
7. Prueba de que valores da el joystick.
8. Escritura del código para que el joystick pueda mover dos servos motores (que serán los que se encargaran de mover el laberinto).
9. Construcción de la base que sujeta el laberinto.
10. Búsqueda de una bola de dimensiones compatibles con la anchura de las calles del laberinto.
11. Colocación de los cables del Arduino.
12. Prueba de funcionamiento para que este todo en orden.
Primero encontramos el proyecto referencia en el que nos inspiramos y luego de tener claro como íbamos a abordar el proyecto comenzamos con el:
Lo primero fue diseñar el propio laberinto utilizando Rhino, en papel diseñamos el boceto del interior y una vez pasado este boceto a Rhino, le dimos forma 3D dentro de la aplicación, creamos pasillos de 0,8 cm de ancho, por lo que tuvimos que establecer el interlineado de la aplicación a 0,8 cm para facilitar el diseño del laberinto, finalmente nos quedó un laberinto de 12 cm x 12 cm y el siguiente paso fue imprimirlo y también imprimir el resto de las piezas del proyecto, finalmente en total se imprimieron 7 piezas contando que el centro de estructura se imprime dos veces.
En cuanto a la programación, teníamos que conseguir mediante Arduino mover dos servomotores, uno en eje X y otro en eje Y y que funcionen con un joystick, en el código que dejamos ya en el documento utilizamos analogread para mover los servos y el proyecto funcionaba, pero se movía mucho el laberinto, por lo que tuvimos que buscar la forma de limitar los grados de movimiento, y lo logramos utilizando la función map y añadiendo valores, hasta encontrar lo que queríamos que se moviera y que se ajustara el movimiento con lo que queríamos lograr del juego.
Lo último fue construir la estructura, con tornillos unimos las dos piezas Centro de estructura utilizando los cuatro huecos que tiene la pieza y luego colocamos los dos servomotores en sus casillas que se pueden apreciar en las piezas Conector laberinto-centro y Base laberinto para mantener los servos en sus casillas pusimos un tornillo por el hueco que tienen las dos piezas mencionadas haciendo presión contra el encaje de la pieza Centro de estructura. El ultimo paso de la construcción de la estructura fue pegar con Loctite la pieza Conector laberinto-centro a la pieza Base Arduino y luego pegar la pieza Base laberinto con la pieza Laberinto, midiendo las piezas para que quedase lo más centrado posible. Ya con todo programado y construido solo quedó buscar una bola óptima para el tamaño del laberinto y jugar con ella.
5.Presupuesto
6.Código
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