Guía de montaje robot Brivoi

ROBOT ESCORNABOT BRIVOI

Guía de Montaje

Grupo de trabajo sobre Arduino - CFR de Ferrol 1

Guía de montaje robot Brivoi

ÍNDICEINTRODUCCIÓN.........................................................................................................................................3

ELEMENTOS ELÉCTRICOS..................................................................................................................3

ESQUEMA DE BLOQUES DEL ROBOT BRIVOI................................................................................3

LA BOTONERA.......................................................................................................................................3

ESQUEMA ELÉCTRICO Y PCB DE LA BOTONERA – PARTE 1.......................................................4

RELACIÓN DE COMPONENTES DE LA BOTONERA – PARTE 1....................................................4

PROCESO DE MONTAJE DE LA BOTONERA....................................................................................5

Paso 1 - Identificación de componentes...............................................................................................5

Paso 2 - Realizar cuatro taladros de tres milímetros en los agujeros que se localizan en las siguientes

coordenadas:.........................................................................................................................................5

Paso 3 - Colocación de todas las resistencias según las siguientes coordenadas.................................5

Paso 4 - Colocación de los micro pulsadores según las siguientes coordenadas.................................6

Paso 5 - Colocación de los conectores..................................................................................................6

Paso 6 - Colocación de los tres puentes................................................................................................6

Paso 7 – Cableado inferior....................................................................................................................7

Paso 8 – Comprobar que el teclado está bien montado........................................................................8

Paso 9 – Cortar la botonera...................................................................................................................8

VER LA BOTONERA MONTADA EN 3D - PARTE 1...........................................................................8

PROCESO DE MONTAJE DE LA BOTONERA – PARTE 2.................................................................9

Paso 1 – Colocación del zumbador, el micro interruptor y los conectores...........................................9

Paso 2 – Cableado inferior....................................................................................................................9

Paso 3 – Cortado de la placa de la botonera.......................................................................................10

VER LA BOTONERA MONTADA EN 3D - PARTE 2.........................................................................10

MONTAJE DE LA ESCTRUCTURA DEL ROBOT..................................................................................11

Paso 1 – Disponer de los siguientes componentes..............................................................................11

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INTRODUCCIÓNCon esta guía se pretende montar paso a paso el robot Brivoi de manera que cualquier profesor pueda hacerlo sin tener conocimientos previos ni de electrónica ni de informática.

ELEMENTOS ELÉCTRICOS

Los elementos eléctricos están compuestos por varios circuitos electrónicos, la placa Arduino, un interruptor ,etc.

1. La botonera

2. La placa Arduino Nano. También se puede montar la Arduino Pro Mini

3. Dos driver ULN2003 para motores paso a paso

4. Dos motores eléctricos

5. Porta pilas, un zumbador y un interruptor

ESQUEMA DE BLOQUES DEL ROBOT BRIVOI

LA BOTONERA

Se trata de un circuito electrónico que se montasobre el robot. A través de esta botonera seprograma este robot para que ejecute toda unaserie de ordenes (avanzar, retroceder, giro a laderecha y giro a la izquierda) de movimientodespués de pulsar el botón de “GO” o “IR”.

Funcionamiento: Cada vez que se presionacualquiera de estos pulsadores se manda un valorde tensión determinado a la placa Arduino para querealice una acción según la programación. Porejemplo, si se presiona el pulsador de “GO”, sesuministra a la entrada A4 de la placa ArduinoNano una tensión de 4,16V.

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ESQUEMA ELÉCTRICO Y PCB DE LA BOTONERA – PARTE 1

RELACIÓN DE COMPONENTES DE LA BOTONERA – PARTE 1

6 Resistencias de 10 Kilo ohmios (R1 a R7)

1 Resistencia de 1 Mega ohmio (R7)

5 Micropulsadores (S1 a S5)

Dos conectores macho, de dos y de tres terminales (J1 y J2)

P1, P2 y P3 son los puentes con cables que hay que realizar en la cara de componentes de esta placa.

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PROCESO DE MONTAJE DE LA BOTONERA

Paso 1 - Identificación de componentes

Las resistencias pueden ser de cuatro, cinco oseis bandas de colores, por tanto seránecesario conocer el código de colores parapoder identificar las resistencias de 10K y 1M.

Los conectores pueden ser de dos tipos,lineales o acodados, estos últimos estándoblados por un extremo y son los másadecuados para el montaje de este robot.

Los micropulsadores deberán de ser de 6milímetros para poder realizar el montaje segúnesta guía. Son de doble contacto, es decir,disponen de un circuito doble conectado enparalelo, por tanto este micropulsador tendrá 4terminales.

Paso 2 - Realizar cuatro taladros de tres milímetros en los agujeros que se localizan en las siguientes coordenadas:

Agujero Coordenadas

Superior izquierda W-01

Superior derecha C-01

Inferior izquierda W-18

Inferior derecha C-18

Paso 3 - Colocación de todas las resistencias según las siguientes coordenadas.

Observar que todas las resistencias tienen los terminales en la misma columna, colocadas en vertical

Resistencia Terminalsuperior

Terminalinferior

R1 I-10 I-15

R2 D-10 D-14

R3 U-10 U-14

R4 P-04 P-10

R5 O-04 O-10

R6 J-10 J-17

R7 G-12 G-16

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Paso 4 - Colocación de los micro pulsadores según las siguientes coordenadas.

Pulsadores Terminalessuperiores

Terminalesinferiores

S1 N-02K-02

N-04K-04

S2 T-08Q-08

T-10Q-10

S3 H-08E-08

H-10E-10

S4 N-14K-14

N-16K-16

S5 N-08K-08

N-10K-10

Paso 5 - Colocación de los conectores

Conector Terminalsuperior

Terminalinferior

J1 P-15 P-17

J2 T-12 T-13

Paso 6 - Colocación de los tres puentes

Puente Terminalsuperior

Terminalinferior

Verde O-13 O-15

Amarillo superior J-02 J-08

Amarillo inferior I-08 H-16

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Paso 7 – Cableado inferior

Utilizar la siguiente tabla para realizar las conexiones de los componentes del lado de las soldaduras

Cable Nº de soldaduras Izquierda Derecha Observaciones

1 3 J-02 N-02

2 4 K-04 P-04

3 8 E-08 T-08

4 444

D-10J-10P-10

I-10O-10U-10

Son tres cables no unidos

5 2 G-12 T-12

6 2 O-13 T-13

7 4 D-14 U-14

8 3 I-15 P-15

9 5 G-16 P-16

10 2 J-17 P-17

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Paso 8 – Comprobar que el teclado está bien montado

La forma más rápida de hacerlo es usando un óhmetro y analizando el esquema de la botonera:

El conector J2 deberá de estar cerrado, es decir, hay que colocarle el puente. Ahora usando un óhmetroen una escala que permita medir más de 70Kilo ohmios:

1. Colocar las puntas del óhmetro entre los terminales +5V y GND del conector J1. Deberá de marcar 60 Kiloohmios.

2. Colocar las puntas del óhmetro entre los terminales A0 y GND del conector J1:

a) Al pulsar S3 el óhmetro marcará 10K

b) Al pulsar S4 el óhmetro marcará 20K

c) Al pulsar S2 el óhmetro marcará 30K

d) Al pulsar S1 el óhmetro marcará 40K

e) Al pulsar S5 el óhmetro marcará 50K

En caso de error en las conexiones seguramente la primera medida de 60 Kohmios no aparecerá. Revisar las conexiones y probar si falta alguna o si existe un cortocircuito entre soldaduras de filas próximas.

Paso 9 – Cortar la botonera

Es necesario cortar la botonera sobre la columna de taladros debajo de la letra “A” para que una de las dos ruedas no tropiece con ella, ya que la placa de circuito impreso original era menos ancha. Por tanto usando una cizalla o una sierra de pelo cortar justo la línea de taladros debajo de la columna de esta letra “A”.

VER LA BOTONERA MONTADA EN 3D - PARTE 1

Para facilitar el proceso de montaje de este circuito es posible pulsar sobre el siguiente enlace para ver la botonera: Abrir enlace

En caso de no poder abrir el enlace copiar y pegar la siguiente dirección url:

https://3dwarehouse.sketchup.com/embed.html?entityId=ub3ce7678-dc38-437a-8f67-58f831982dfc

1. Ahora pulsar sobre la V invertida de la parte inferior izquierda de la pantalla

2. Presionar sobre el icono de la cámara de fotos

3. Se abren dos vistas de la botonera, la cara de componentes y la cara de pistas pudiendo pasar de una a otra simplemente pulsando sobre cada uno de estos textos

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PROCESO DE MONTAJE DE LA BOTONERA – PARTE 2

Después de haber montado la parte principal de la botonera en este apartado se montan el zumbador y el micro interruptor de encendido. En un principio estos componentes no se montaban sobre la misma placa de circuito impreso en donde se monta el teclado pero para simplificar y facilitar el diseño de montaje se hace de esta forma.

Paso 1 – Colocación del zumbador, el micro interruptor y los conectores

Componentes Pin 1 Pin 2 Pin 3

Zumbador - Z1 G-03 (+) G-06 (-) -----

Conector J4 G-01 ----- -----

Micro interruptorSW1

R-02 S-02 T-02

Conector J3 R-04 R-05 R-06

En la ilustración adjunta se pueden ver estoscuatro nuevos componentes (SW1, J4, J3 yZ1)

También se pueden ver las señales quellegan a cada uno de los 4 conectores

Paso 2 – Cableado inferior.

Cableado parte 1 Cableado parte 2 (lo que hay que hacer)

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Paso 3 – Cortado de la placa de la botonera

Al montar la botonera en la estructura del robot y a continuación montar las ruedas, la parte de la derecha de la botonera toda la rueda derecha, por tanto antes de montarla hay que cortarla.

Usando una sierra de calar o una cizalla cortar a la altura de la columna A de la derecha, tal y como se muestra en las siguientes ilustraciones:

Antes de cortar

Después de cortar

VER LA BOTONERA MONTADA EN 3D - PARTE 2

Al igual que antes pulsar sobre la V invertida y a continuación sobre el icono de la cámara de fotos, de esta forma se podrán ver las vistas de cada uno de los componentes de este circuito electrónico.

https://3dwarehouse.sketchup.com/embed.html?entityId=u7f7effbc-a12d-481e-b7c5-7ef3d70055e4

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MONTAJE DE LA ESCTRUCTURA DEL ROBOTPara poder montar la estructura del robot Brivoi es necesario llevar a cabo los siguientes pasos:

Paso 1 – Disponer de los siguientes componentes

• 7 piezas plásticas que forman la estructura (impresión 3D)

• Una bola de 14 milímetros

• Dos servomotores

• Varios tornillos y tuercas allen

• La botonera montada

• Soporte de la batería y 4 pilas AA tipo LR6

• Una placa de pruebas pequeña

• Placa Arduino Nano

• Dos drivers, uno para cada motor paso a paso

• Conectores

• Cables

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