Ruedas Trucaje 360º - Servo Futaba S3003 Fabricación de Rueda Loca Articulacion Universal para Servos
Articulación de giro PAN/TILT para micro cámara      

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Ruedas

Rueda con servo

Descripción: Instrucciones de montaje básico de una rueda fácilmente adquirible en cualquier comercio de modelismo R/C, esta tiene un diámetro de unos 7 cm por 2,8 cm de ancho, y esta compuesta por dos partes; una llanta fabricada en plástico PVC endurecido y una cubierta de caucho flexible con cámara de aire.

Para la tracción de la rueda, en este caso usaremos un servo standard futaba S-3003 al que previamente habremos trucado para que gire 360º, este servo dispone de un par suficiente y una velocidad lenta, adecuada para robots exploradores o de sumo.

Como hacerlo?: Teniendo en cuenta que el eje de salida de un servo no esta fabricado para ser acoplado a una rueda lo que haremos es adaptarlo nosotros mismos dependiendo del tipo de rueda elegida.

La rueda que yo e elegido es de un diámetro superior al tamaño del servo para que este quede elevado del suelo unos centímetros, así mismo también dispone de una llanta ancha y por esto, el cubo interior de la llanta es grande con lo que la cabeza del servo no llegará en ningún caso por si sola a la parte externa de la llanta para poder atornillarla. 

Para solucionar este echo hay que fabricarse un suplemento para cubrir la distancia y así de este modo poder atornillar la cabeza del servo a este y por el otro lado la llanta. Tal como se puede apreciar en la foto, he usado un plato grande de la cabeza del servo (de los varios que trae cada servo en su paquete) y lo e atornillado con tornillos pasantes al bloque que hará de suplemento para llegar hasta tocar la parte interior de la llanta de la rueda. El bloque esta construido con 3 barrotes de plástico "evergreen" de 6,3 x 6,3 mm. mas una lamina de 2 mm. para completar el total de grueso requerido de >= 8 mm. todo el conjunto esta limado en sus puntas para ajustarse perfectamente al cubo interior de la llanta y evitar de este modo que se desplace o vibre.(La construcción del bloque de suplemento puede ser de cualquier material que tengamos a mano que cubra la distancia necesaria)

Ahora solo nos queda meter el conjunto en el interior del cubo de la llanta y perforar la parte frontal de esta para pasar los tornillos pasantes que fijaran ambas partes, prestando especial atención para que el plato del servo quede bien centrado en la rueda, ya que de lo contrario podría quedar descentrada y al hacer girar la rueda ir dando saltos como una leva.

El tornillo de fijación del plato de la cabeza del servo lo introduciremos por el agujero central de la rueda al que previamente habremos ensanchado mediante una broca de la medida adecuada para que pase la cabeza del tornillo. Así pues la rueda la pondremos y sacaremos mediante este único tornillo que la mantiene unida al eje del servo.

Si todo a ido bien tendremos la rueda acoplada al servo tal como se muestra en la siguiente foto.

Como ultima cosa comentar que existen unos kits de mejora de los servos que traen la parte superior del servo con un cojinete metálico muy adecuado para usarlo en este montaje, para así evitar desgastes del eje y alrededores.

 

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Trucaje 360º para servo Futaba S3003

Trucaje 360º

Descripción: En las siguientes líneas se mostrará como modificar o "trucar" un servo standard Futaba S3003 para hacer que este gire 360º libres y se comporte como un motor con control de velocidad y dirección por medio de PWM ("Pulse Widht Modulation", modulación por anchura de impulso).

Pasos a Seguir: El primer paso para modificar el servo será abrir la tapa posterior del servo desenroscando los 4 tornillos con un destornillador de estrella de la medida adecuada, tras lo cual desmontaremos por completo el servo.

El segundo paso será sacar la tapa superior que encierra la caja reductora compuesta por engranajes, tomaremos especial atención a la disposición de todos los engranajes antes de desmontarlos y si fuese necesario lo apuntaremos en un papel para a no olvidarnos.

Valiéndonos de una cuchilla bien afilada tendremos que cortar el tope mecánico del engranaje de salida del servo tal como se muestra en la foto, para de esta manera dejar girar libremente y sin limitaciones al eje en los 360º. Tener cuidado de no dejar ningún resto o marca de la cuchilla en el eje o engranaje ya que de lo contrario producirá rozamientos y ruidos al moverse.

 

Una vez acabada la modificación mecánica pasamos a la parte electrónica. Las modificaciones a hacer en el circuito de control del servo son las siguientes:

  • sustituir el potenciómetro de 5K original por uno de 5K multivuelta vertical como el que se muestra en la foto en color azul con tornillo de ajuste.

A la resistencia variable multivuelta le soldaremos 3 cables tal como se ve en la siguiente foto, de esta manera el tornillo de ajuste quedara situado a un lado del servo y practicando un agujero con una broca de 3 mm. podremos hacer el ajuste de parada desde el exterior del servo sin tener que volver a abrirlo.(hay un tipo de resistencia multivuelta con ajuste horizontal aunque es mas difícil de encontrar en formato cuadrado así que mejor soldar los cables)

 

Esquema circuito interno + modificaciones

 

Funcionamiento y ajuste: Conectaremos el circuito de control de servo y mandaremos la señal PWM equivalente a la posición de parada del motor (posición central), normalmente esta señal será la mitad del ancho total del pulso ( 0,5-2,5=2mS/2=1mS+0,5=1,5mS ). Con esta señal continua en la entrada del servo ajustaremos el potenciómetro multivuelta hasta que el motor se detenga por completo con lo cual habremos ajustado el punto de parada o medio. Una señal mas ancha o mas estrecha que la señal de parada, hará que el motor gire en uno u otro sentido y cuanto mas sea mayor o menor que la señal central, mas rápido girara con lo que ya tenemos control de velocidad y dirección total.

Llegados a este paso el servo se comportará mecánicamente como un motor normal y corriente.

Si usamos dos servos para la tracción de un robot tendremos que hacer un ajuste fino de la velocidad para que el robot avance recto y no se desvíe debido a ajustes diferentes en cada servo. Para hacer esto mandaremos la misma señal a los dos servos y mediante el tornillo de ajuste haremos que los dos servos giren exactamente a la misma velocidad.

Desaconsejo volver a convertir el servo como estaba antes una vez modificado, por la parte electrónica no hay problema y se puede volver a montar todo tal y como estaba pero la parte mecánica ya no tiene tope y si lo que haremos es forzar el potenciometro del eje de salida del servo que hará las veces de tope, con el consiguiente desgaste o mal funcionamiento.

 

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Fabricación de Rueda Loca

Rueda Loca

Descripción: Fabricación de una rueda loca o rueda de cola, para robot con componentes fácilmente adquiribles de la marca Meccano, la altura total del conjunto una vez montado es de 4 cm. y el peso es escaso, con lo que la hacen adecuada para pequeños robots "sniffers"

 

Los componentes usados pueden verse en la siguiente imagen:

Materiales necesarios y códigos de piezas de Meccano:

1 Rueda 2,5cm Ø 036576
2 Escuadras con eje 036166
2 Soportes en U 036422
1 Eje de 9 cm 036268
5 Tornillos M4x1,8cm
4 Tuercas M4
4 Arandelas estriadas o Glöber

 

Instrucciones de montaje: Para este montaje debido a la sencillez y rapidez de montaje no voy a poner fotos ni pasos, y lo que podréis ver será un vídeo de montaje con lo que yo almenos creo que es el mejor sistema y el mas fácil para ver como se monta. El eje de la tiene una longitud de 3 cm. y tendremos que cortarlo con una sierra de hierro o alicates de corte grandes.

Nombre Codec Tamaño
RuedaLoca.rar Divx5 13 Mg

Espero que os guste este montaje y no os limitéis a las típicas ruedas de mesa o silla de venta en ferreterías, ya que esta rueda queda mas acorde con el tipo de montaje de un robot además de tener unas medidas mas adecuadas.

 

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Articulación para Servos

Articulación Universal para Servos

Descripción: Cuantas veces hemos querido hacer una pata con servos y hemos visto el mismo problema?... el eje del servo sufre mucho al cargar el peso solo en un lado, aparte de las deficiencias mecánicas que conlleva. Pues bien e aquí una solución practica a dicho problema, de rápido montaje aunque no tan rápida construcción, además podremos acoplar tantos servos como queramos.

Fabricación: La articulación esta compuesta por 2 partes tal como puede verse en la foto, estas dos partes están echas a partir de 2 secciones de 2 cm. de tubo de aluminio de 60 x 40 mm. A una de ellas se le a cortado la cara mas larga (60 mm.) y a la otra se le a cortado pero dejando en ambos lados una separación de 1 cm. con lo que queda un hueco de 4 cm. para meter el servo y con las aletas de centímetro que han quedado se puede atornillar el servo. El disco del servo se atornilla a la pieza en forma de U por un extremo y por el otro va un tornillo M4 para hacer de segundo eje, para cubrir la distancia entre la parte del servo y la U móvil se pondran unas arandelas de nylon que a la vez evitaran el bloqueo total del eje al apretar la tuerca que por cierto a de ser autoblocante para que no apriete del todo y no se desenrosque.

 

Planos de construcción y mecanizado

 

Usos: Debido al diseño original, esta articulación puede ser montada de diversas formas para hacer por ejemplo extremidades para robots, para hacer un pequeño brazo robótico y poniendo muchos en línea hasta se podría hacer un gusano que se mueva con las ondulaciones creadas por el movimiento de los servos para imitar el comportamiento de un gusano o serpiente.

 

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Articulación de giro PAN/TILT

X-GIRACAM

Descripción: El siguiente montaje es una articulación capaz de mover una mini cámara sobre 2 ejes. Esta está ideada en base a 2 micro servos y la parte mecánica es de muy fácil realización. El montaje tiene una longitud total de unos 8cm (aunque puede acortarse aun mas), y es capaz de apuntar una micro cámara 180º en el plano horizontal y 90º en el vertical.

 

 

 

Fabricación: La fabricación es muy sencilla de realizar tal como puede verse en los siguientes dibujos. Vista frontal y lateral, respectivamente.

La articulación se fijará al cuerpo del robot por medio de un ángulo o cualquier otro perfil adecuado para el libre movimiento del primer servo que será el encargado de mover el conjunto en el plano horizontal con una libertad de movimiento de 90º a un lado y a otro formando un radio de acción total de 180º. El plato de este servo ira atornillado directamente al ángulo de sujeción principal con lo cual el servo quedara en el aire y al girar se moverá sobre si mismo.

A un costado de este servo y aprovechando su aleta perforada de sujeción, atornillaremos un pequeño tubito con el propósito de prolongar hacia adelante un soporte para el segundo servo que será el encargado de mover la micro cámara adosada a su cuerpo en el plano vertical consiguiendo un mayor o menor ángulo de movimiento según dispongamos este servo mas cerca o mas lejos del servo de movimiento horizontal, evitando así que colisionen entre ellos, en el montaje de las fotos se consigue un ángulo de unos 90º suficiente para casi cualquier aplicación. El segundo servo ira colgando en el aire y usaremos la palanca del eje de salida del servo para sujetarse al tubito prolongador que viene del primero. El tubito que he usado es un perfil de aluminio de 8mm que se usa en los vidrios de cámara (climalit) y es muy ligero aunque puede usarse cualquier perfil que cumpla los requisitos.

Por ultimo la micro cámara se fijara con cinta adhesiva de doble cara al costado del ultimo servo por el lado externo de este.

Usos: Este montaje puede usarse con cualquier sensor que necesite de un desplazamiento angular sobre 2 ejes.

 

 

 

 

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Robotica & µControladores Pic

 

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 Daniel C. Martin "ionitron" ··· Barcelona (Spain) ··· 2001-2008