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Taller de Robótica

Es una herramienta que permite conocer detalladamente cada una de las partes de sistema de diseño VEX.

Existe mucha fuente de información que puede ser obtenida de internet para complementar la información.

www.vexrobotics.com www.robotevents.com www.vexforum.com

Experimentado. Los usuarios avanzados pueden comenzar inmediatamente a construir sus propias creaciones.

Moderado. Aprende haciendo. Principiantes. Iniciar desde cero.

Cada robot necesita tener un propósito. “¿Qué hará el robot?”. Determinar esto, algunas veces es lo más dificil. Las tareas pueden ir desde las mas sencillas hasta las mas complejas, requiriendo tal vez robots complejos. Algunos robots son capaces de realizar multiples tareas.

Girar la perilla y abrir una puerta Jalar una una barra Subir una cuerda Tomar basura y depositarla en el bóte de basura Capacidad para recoger y almacenar 10 pelotas

de tenis Subir escaleras Jugar a la pelota con un perro Abrir una lata de refresco y vaciarlo en un vaso

Cuando ya sabemos qué es lo que hará el robot, el siguiente paso es definir “¿Cómo lo hará?”. Es tentativo comenzar a construirlo, pero a menudo un poco de planeación y diseño resultará en un robot mucho mejor.

La creatividad y la innovación será muy importante durante este proceso de diseño.

Algunos diseñadores pueden presentar problemas al pensar cómo pueden completar el reto. En esta situación lo mejor que puede hacer es buscar inspiración en el exterior. La inspiración puede provenir de cualquier lado, los buenos diseñadores siempre están buscando ideas. Ejemplos de diseños del mundo real puede adaptarse correctamente al diseño de un robot VEX. No importa que utilice un diseño ya existente o que haga modificaciones a otro ya existente.

Dos cabezas piensan mejor que una, a menudo las ideas de otro diseñador ayudará a estimular la creatividad.

Los buenos diseñadores trabajan en equipo para realizar sus diseños

Una gran fuente de inspiración puede venir de robots VEX existentes. Hay muchos ejemplos de robots publicados en www.vexrobotics.com, así como en la comunidad www.vexforums.com, Los foros tambien permiten estar en contacto con usuarios de material VEX de todo el mundo.

Es muy benéfico diseñar un robot VEX en un programa CAD (Autodesk Inventor) antes de construirlo en la vida real. Tambien hay partes VEX 3D en www.vexCAD.com.

Es muy importante recordar que el diseño es un proceso interactivo. Muchos diseñadores construyen y reconstruyen ideas una y otra vez hasta encontrar el mejor resultado. Con las piezas VEX es posible separar ensambles y reconstruirlos sin tener que fabricar partes especiales. Esto permite una construcción rápida de partes, que llevaría mucho tiempo con piezas poco versátiles.

Cuando se construyen los robots, el diseñador no debe tener miedo de deshacer todo el robot y volver a construirlo, si esto le permitirá tener un mejor producto, aplicando nuevas ideas de cómo mejorar el diseño.

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Las partes del subsistema de estructura forman la base de cualquier robot. Estas partes son el “esqueleto” del robot al cual se añadirán todas las otras partes. Este subsistema contiene todos los principales componentes estructurales del sistema de diseño VEX, incluyendo todos los componentes metálicos y piezas de hardware. Estas piezas se conectan entre sí para formar el “esqueleto” o chasís del robot.

En el sistema de diseño de Robótica VEX la mayoría de los componentes en el subsistema de estructura están hechas de chapa doblada. Estas piezas (aluminio o acero) vienen en una variedad de formas y tamaños y son adecuados para diferentes funciones en un robot. Los diferentes tipos de piezas están diseñadas para diferentes aplicaciones.

Todas las piezas de estructura VEX contienen orificios cuadrados (0.182” cuadradas) sobre una malla estándar de ½”. Este espaciado con orificios estándar permite a las partes VEX conectarse en casi cualquier configuración. Los pequeños hoyos en forma diamante están ahí para ayudar al diseñador a cortar piezas usando sequetas de dientes finos sin dejar esquinas afiladas.

Los orificios cuadrados se utilizan también como “opciones de alineación" en algunos componentes. Estas piezas se "ajustarán" en su lugar dentro de estos agujeros cuadrados. Por ejemplo, cuando se monta un soporte para eje, existen pequeñas pestañas que sobresalen a través del agujero cuadrado y lo mantienen alineado. Esto permite una buena colocación de componentes con los requisitos de alineación clave. (Sería malo si un eje se deslizara fuera de lugar).

El hardware es una pieza importante. Componentes metálicos pueden unirse entre sí usando tornillos 8-32 y tuercas tipo estandar. Los tornillos 8-32 caben perfectamente en los orificios cuadrados. Estos tornillos vienen en una variedad de tamaños y pueden ser usados para unir láminas de diferentes grosores o para montar otras piezas en la estructura.

Para apretar o aflojar los tornillos se utilizan las llaves allen.

Hay dos tipos de tornillos que se utilizan con los componentes VEX

Tornillos 8-32: Principalmente para la estructura del robot

Tornillos 6-32: Mas pequeños para motores y servos

Procure unir componentes con varios tornillos en diferentes direcciones para mantener las partes alineadas y con una mayor resistencia

Cuando usa tornillos para unir componentes de la estructura, hay tres tipos de tuercas que puede usar.

Tuercas de Nylon: Tienen plastico internamente para evitar que se aflojen

Tuercas Dentadas: Tiene dientes en uno de los lados. Estos dientes presionarán la pieza donde se coloque la tuerca. Es posible apretarlos sin usar la llave española.

Tuercas regulares: No tienen caracteristicas de seguridad contra vibracion o movimiento

Es importante colocar firmemente las llaves allen cuando se aprietan los tornillos para no barrerlos, ya que pueden quedar inservibles si no se aprietan correctamente

Los componentes pueden desplazarse entre sí utilizando separadores roscados 8-32, vienen en una variedad de tamaños y añaden versatilidad a los diseños VEX. Funcionan muy bien para el montaje de componentes así como para la construcción de vigas estructurales de gran resistencia

Una de las características clave de muchas piezas estructurales es la posibilidad de doblarlas o cortarlas. Los usuarios pueden modificar dichas piezas según sus necesidades. Placas planas se pueden doblar como soportes. Muchos componentes metalicos se pueden cortar a la medida deseada. Estas partes fueron diseñadas para se modificables.

Es casi imposible volver a aplanar una pieza cuando ya ha sido doblada

Los componentes estructurales VEX vienen en una gran variedad de formas y tamaños.

Cada una de estas formas estructurales pueden ser fuertes en algunos aspectos, pero débil en otros. Es muy fácil de doblar una barra VEX en cierta orientación, pero es casi imposible doblarla cuando está en otra orientación. La aplicación de este tipo de conocimiento es la base de la ingeniería estructural.

Uno puede experimentar con cada pieza y ver cómo se puede utilizar para crear un chasis de robot fuerte!

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El subsistema de movimiento del robot es responsable precisamente de eso, movimiento.

Esto incluye tanto los motores que generan el movimiento, como las llantas y engranes que transfieren y transforman ese movimiento en la forma deseada.

Con el subsistema de estructura siendo el esqueleto, el subsistema de movimiento vendría a ser los músculos del robot.

El subsistema de movimiento comprende todos aquellos componentes que hacen que el robot se mueva.

Estos componentes son especificos para cada robot, este subsistema está integrado estrechamente con los componentes del subsistema de estructura en casi todos los robots.

Los componentes del subsistema de movimiento se integran entre si facilmente, Esto permite crear sistemas complejos de movimiento de una forma facil y rápida.

El concepto fundamental del subsistema de movimiento es el uso del eje cuadrado. Muchos de los componentes de movimiento VEX tienen orificios cuadrados en su estructura que se ajustan a la forma de dichos ejes.

Estos orificios cuadrados transfieren el movimiento a la pieza sin requerir seguros especiales o pinzas para agarrarse de ejes redondos

El eje cuadrado tiene esquinas redondeadas lo que permite girar perfectamente en un orificio redondo, esto permite usar los soportes para eje, que previenen la fricción entre el eje y la estructura metálica

El soporte para eje viene en dos tipos, el mas común es el soporte para eje horizontal, el cual se monta directamente en una pieza de la estructura y soporta un eje que gira perpendicular y directamente a través de la estructura.

Otro tipo de soporte usado para el movimiento es el soporte en bloque, es similar a las horquillas usadas en la industria. Estos se montan sobre una pieza y soportan un eje que este fuera, abajo, arriba o a un lado de la estructura

Algunos soportes podrán sujetarse a la estructura con los sujetadores de soporte. Estos se presionan en su posición para una rápida instalación. Estos sujetadores son removibles solo con liberar la tachuela que los presiona.

El componente clave en cualquier sistema de movimiento es un actuador (un actuador es aquello que provoca un movimiento al sistema mecanico). Hay varias tipos de actuadores.

Los tipos mas comunes son los motores de rotación y los servos

Cada motor o servo viene con un espacio para colocar un eje cuadrado.

Colocando un eje en el espacio correspondiente permite transferir torque directamente del motor al resto del subsistema de movimiento

PRECAUCIÓN: Los motores VEX incluyen un ensamble clutch, el cual está diseñado para prevenir daños internos al motor en caso de forzarlo. Los motores se pueden usar sin clutches, pero no se recomienda.

El subsistema de movimiento tambien contiene partes diseñadas para mantener las piezas en el eje. Estas partes incluyen separadores, seguros y rondanas. Los seguros pueden introducirse en los ejes y ajustarse con un desarmador. Hay que asegurarse de acomodar perfectamente el collar para que las piezas no vayan de un lado a otro del eje.

En algunas aplicaciones la carga excesiva puede provocar daños en los componentes del subsistema de movimiento. En estos casos hay algunas formas para reforzar el sistema con la finalidad de reducir la carga de cada elemento individualmente o para que la carga no se concentre en un solo elemento o componente

Un ejemplo de daño es cuando se rompen los dientes de un engrane o un eje se sale de su lugar por la fuerza ejercida, esto se puede solucionar utilizando multiples engranes en paralelo. Intenta usar dos engranes alineados para mover a otros dos para disminuir la carga de cada engrane individual.