El comienzo de este proyecto se remonta al año 2008, cuando luego de ver algunos videos de robots hexápodos en youtube se me antojó construir mi propia araña.

Comencé a investigar las distintas alternativas y los mejores desarrollos contaban con motores servo del tipo usado en aeromodelismo.

Encargué un par de servos por mercado libre para hacer pruebas y en una semana ya los tenía en casa. Me encontré con algunos inconvenientes a la hora de testear su funcionamiento ya que operan con señales PWM (modulación por ancho de pulsos) y en ese entonces solo contaba con algunos circuitos ne555 y la señal proveniente del puerto paralelo.

Luego de algunas pruebas llegué a la conclusión erronea de que tenían un funcionamiento muy errático, por lo tanto decidí postergar el desarrollo.

Al año siguiente (2009) volví a hacer pruebas pero esta vez empleando un 16F84 con el que tuve mejores resultados así que encargué mas motores por ebay. Mientras tanto comencé la construcción del esqueleto utilizando una placa de fibrofácil.

Llegaron los motores en un par de meses, ya tenía las partes cortadas pero no contaba con el tiempo suficiente para continuar con este proyecto.

Quedó cajoneado durante 4 años hasta hace unos días que tuvimos 5 días feriados y retomé mi hobby.

Para desarrollar el circuito controlador empleé 2 microcontroladores 16F628A corriendo a 20MHz, la entrada de datos se procesa mediante la generación de una interrupción y la lectura de los datos serie recibidos mediante protocolo de transmisión RS-485, para lo cual desarrollé un circuito conversor RS-232 -> RS-485 lo que me permite una distancia máxima teórica de 1200 metros (mil doscientos!) por par trenzado común.

La programación de los microcontroladores la realicé en assembler para tener un control preciso de los tiempos de sincronismo (serie y PWM).

La aplicación de prueba que envía señal a la placa está programada en C#.NET.

A continuación las imágenes de todo el proceso:

Herramientas empleadas:

Minitorno con accesorios de corte, lijado y fresado; limas y lápiz

Caladora portatil

Morsa

Limas, mechas, accesorios para minitorno

Taladro

Pasos:

Primero dibujé en cartón las formas de las patas y las recorté

Usando los moldes de cartón corté las piezas de una plancha de fibrofácil

En la siguiente imagen pueden apreciarse los servomotores Mystery SD90 9g, construidos en nylon, con un peso de 9 gramos y un torque de 1.8 Kilogramos en 1 centímetro.

(4 años mas tarde…)

Empleando una pistola encoladora (de barras de silicona) pegué los motores y sus respectivos accesorios a las partes de las patas

Usando una caladora de banco recorté la placa de fibrofácil que sirve como cuerpo del robot.

Luego de montar los servos de la base y casi todas las patas va tomando forma

En las siguientes imágenes algunos pasos del armado de la placa controladora de servos

Por último el inicio de la etapa de pruebas

En este video puede verse como cobra vida recibiendo señal desde la pc por puerto serie (serie sobre rs-485)

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En un próximo post voy a entrar en los detalles del diseño de la placa controladora.

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Introducción

Durante los años 2011~12 diseñé y construí 3 consolas MIDI con las cuales puedo controlar software de terceros tales como Virtual DJ, Traktor, Fruity Loops, Reason, Arkaos, Resolume, Jezcola Buzz, 3D Studio MAX y básicamente cualquier programa que posea entrada MIDI. Pero siempre me quedé con las ganas de desarrollar aplicaciones propias que permitan el uso de mis consolas.

Este año he decidido llevar a cabo algunos proyectos con tecnología MIDI que me permitan aprovechar todas las ventajas de este protocolo.

Investigación

Durante esta etapa me dediqué a realizar un análisis de las diversas tecnologías de desarrollo, que beneficios obtengo de cada una y sobre todo sus impedimentos.

Llegué a la conclusión de que lo mejor son las aplicaciones web debido a su relativa independencia de la plataforma. Por desgracia, tanto Javascript como Actionscript no tienen soporte directo para protocolo MIDI, lo que casi tira por tierra mis espectativas.

Una de las soluciones posibles era desarrollar un servicio en C#, Java o similar que sea consumido por javascript a través de una conexión http, pero las pruebas que hice fueron desalentadoras. La latencia de la conexión hacia imposible su uso.

Luego de muchas horas probando diversas soluciones dí con la definitiva. Java+Javascript+Actionscript. Esta combinación tiene una latencia de solo algunos milisegundos y ofrece una experiencia agradable, percibiéndose como tiempo real.

Descripción del proyecto

Para este proyecto he desarrollado:
- Una aplicación JAVA encargada de configurar los dispositivos y recibir los eventos MIDI.
- Una aplicación Flash que consume estos eventos.
- Una API Javascript que interactúa con ambas aplicaciones canalizando los mensajes.

La aplicación JAVA cuenta con los métodos necesarios para devolver una lista de los dispositivos MIDI instalados en el sistema, permitir la selección de un dispositivo de entrada y el envío de datos disparando un evento.

La aplicación Flash interpreta un archivo de configuración XML en el que se detallan los archivos de sonido a cargar, sus títulos y las notas que se usan para dispararlos. Una vez cargados los botones pueden usarse como una botonera normal, mediante el mouse.
Si encuentra cargada la aplicación JAVA entonces realiza una petición de dispositivos, activa el que corresponda a la consola MIDI y queda a la espera de los eventos MIDI.

Por último la API en Javascript es la encargada de garantizar la carga de ambas aplicaciones, procesar las llamadas y manejar los eventos.

Muy pronto iré publicando los resultados de mis proyectos.

En ese mismo instante entré a Mercado Libre para encargar 20 botones arcade para armar mi propia consola.

El mecanizado de la caja, armado de la placa y programación del microcontrolador es muy parecido a mis consolas anteriores.

A continuación un video para mostrar posibles usos:

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Acá algunas imágenes del proceso de armado:

Detalle de un pulsador arcade con microswitch, el montaje del microswitch se realiza a presión sin la necesidad de herramientas.

Algunas herramientas empleadas.

Taladro y mecha paleta de 28mm.

Minitorno con accesorio para fresar

Placa de fibrofácil luego de ser mecanizada con una mecha paleta de 28mm para los orificios , las ranuras para los potenciómetros deslizantes la hice con el accesorio para fresar de dremmel y los orificios para los tornillos de los potenciómetros con un taladro común.

Una vez finalizado el armado de pulsadores y potenciómetros.

Los botones están tan cercanos que los microswitches deben estar en diagonal para no estorbarse entre ellos.

Los laterales están hechos con mdf de 15mm.

El circuito

En breve publicaré un post completo para explicar como programar el microcontrolador y el dispositivo utilizado para grabarlo.

Posee 19 potenciometros que se pueden configurar para cumplir cualquier función que deseemos, de los cuales dos son comunmente usados como controles de volumen de cada deck y uno para controlar las mezclas.

Además cuenta con 22 pulsadores de uso general, se pueden configurar a gusto en el mapeo del software usado.

Cuenta con dos discos para realizar scratching y/o como diales para la selección de temas, efectos y demás.

Para su construcción seguí los pasos de la nota anterior Consola midi de 16 canales

En este video puede verse parte de su funcionamiento:

Si no podés verlo en Youtube acá lo podés ver localmente:

Lista de materiales

• 16 potenciometros rotativos de 50K lineales.
• 16 pulsadores redondos normal abierto.
• 3 potenciometros deslizantes de 50K lineales.
• 6 pulsadores rectangulares normal cerrado (Deberían ser normal abierto pero me vendieron estos por equivocación así que adapte el diseño del circuito)
• 2 motores de disco rígido con sus correspondientes separadores, platos y sujeciones.
• 1 plancha de fibrofácil.
• 1 plancha de mdf.
• 1 pic 16F877A con zócalo
• 3 HEF4051BE con zócalo
• 1 7805
• 1 capacitor electrolítico de 470uF 25V
• 4 1N4007
• 1 cristal 4MHz
• 2 capacitores cerámicos de 33pF
• 1 capacitor cerámico de 10nF
• 2 resistencias de 220 Ohms
• 1 placa perforada (perfboard)

Mecanicé la caja usando el mismo método que para la consola de 16 canales

Una vez terminados de soldar todos los componentes

Las dos consolas juntas

Prueba exitosa en Virtual DJ

Diagrama de componentes

Diagrama de componentes actualizado con los discos de scratching

El principal motivo para armar este dispositivo es el de emplearlo como complemento de teclados MIDI para componer música en programas tales como Reason, Fruity Loops, etc. Otro uso importante es la captura de movimiento en 3D Studio MAX.

Lista de componentes:

• 1 cristal 4MHz
• 2 capacitores cerámicos 33pF
• 1 capacitor electrolítico 470uF
• 2 resistencias 220 Ohms
• 4 diodos 1N4007
• 1 microcontrolador 16F877A
• 2 multiplexores/demultiplexores analógicos de 8 canales 4051
• 1 regulador de voltaje 7805
• 8 potenciometros giratorios 50K lineales
• 8 potenciometros deslizantes 50K lineales
• 1 ficha hembra DIN 5 pines 180º para gabinete
• 1 conector de alimentación CC hembra 2.1 mm
• 1 conector de alimentación CC macho 2.1 mm
• 1 zócalo de 40 pines
• 2 zócalos de 16 pines
• 1 plancha de fibrofácil
• 1 plancha de MDF

En la plancha de fibrofácil marqué la posición de cada potenciómetro y los bordes

Utilicé una sierra caladora de banco para cortar los bordes

Empleé un torno con el accesorio de fresado para calar las perforaciones donde irán ubicados los potenciómetros

Resultado de haber calado todas las perforaciones

Utilicé una lija de grano fino para eliminar los rebordes y las marcas de guía

Luego del lijado obtuve un resultado como el siguiente

A continuación un repaso de los componentes que utilicé en el armado de la placa

En esta imagen se observa la placa con la etapa de alimentación terminada y los zócalos donde se insertarán los circuitos integrados

Luego del armado de la placa fijé los potenciómetros a la plancha usando la tuerca y arandela en el caso de los giratorios y la pistola encoladora para los deslizantes

Fijé la placa sobre los potenciómetros empleando un separador de fibrofácil a modo de aislante

Luego tomé la medida de los laterales y recorté una plancha de MDF para completar la caja

Para fijar los bordes empleé tornillos autorroscantes para madera

Resultado final luego de agregar los laterales de MDF

Esquema del circuito empleado

Lo primero que hice fue navegar algunas páginas para darme idea de como armar los pads sensores y encontré la siguiente página http://muytecno.com/2009/03/arma-tu-propia-bateria-electronica-casera/ en la que no dan demasiados detalles pero se entiende la idea a la perfección.

Así que les dejo otra guía paso a paso para construirla:

Materiales:
Caño de PVC 3/4 12mts
6 codos HH 3/4
6 T HH 3/4
Teclado USB
Precintos
8 Microswitches
6 CDs
2 Tapas de CDs grandes
Cable de teléfono

Herramientas:
Caladora
Pistola encoladora
Soldador
Terraja de roscar 3/4
Taladro

Soldamos 1,5 mts de cable de teléfono a cada uno de dos microswitches

Hacemos 4 agujeros en cada tapa de cd para pasar 2 precintos y fijar cada microswitch

A continuación pegamos cada uno de los restantes microswitches a los cds usando la pistola encoladora.

Ahora la parte mas simpática… cortar el caño con la caladora, dar rosca con la terraja y armar una estructura para fijar los pads. No tengo fotos de esta parte porque me entusiasmé demasiado pero les dejo una foto de la terraja de roscar y al final del post verán la estructura que armé.

Una vez armada la estructura, soldamos cable a los pads de cd y los fijamos con precinto al caño de pvc. Acá tengo que aclarar que al pegarle baquetazos se va resbalando así que lo mejor es reforzar con la pistola encoladora.

Luego desarmamos el teclado, conectamos la plaqueta a la pc y con un cable vamos puenteando los contactos hasta dar con las combinaciones de teclas que queramos, lo mejor es no usar las mismas de la guitarra así podemos jugar con las dos al mismo tiempo.

Fijamos la plaqueta con precintos al caño de pvc y soldamos los cables provenientes de cada pedal y pad, un consejo, primero fijar los cables juntos al caño para que al soldar no se produzcan tirones, si ven en detalle el cable blanco al soldarlo la primera vez me despegó en un tirón el cobre de la placa.

Aquí se puede apreciar la estructura que armé en pvc, falta terminarla porque solo usé un caño de 6 mts, tengo que comprar otro así termino la estructura.

Por ahora es todo, voy a añadir mas imágenes cuando esté terminada. Espero que les haya gustado y que se animen a armarla, es fácil y funciona bastante bien.

Al principio pensé que sería incómodo y hasta imposible de jugar pero con un par de minutos de práctica es realmente muy fácil adaptarse.

Las teclas configuradas por defecto son F1, F2, F3, F4 y F5 para los trastes y el ENTER para tocar la nota.

A pesar de haberme acostumbrado a jugar con teclado siempre me quedaron las ganas de comprarme una guitarra y jugar como corresponde. El tema es que la mayoría de ellas vienen para PS2, PS3 o Wii y los modelos para PC aún no se encuentran en las tiendas que he visitado.

Así fue que decidí armar mi propia guitarra con un poco de mdf que sobró de una mesa de ping pong.

A continuación comparto la experiencia:

Materiales:

• mdf 95x30x2cm
• microswitches 2
• pulsadores 5
• cable de teléfono
• teclado usb

Herramientas:

• caladora
• taladro
• lapiz
• regla
• morsa
• soldador
• pistola encoladora

Busqué fotos de guitarras hasta dar con un modelo que me gustó.

En una hoja dibujé la silueta.

Copié la forma en la madera a mano alzada y la fui corrigiendo con trazos cada vez mas fuertes.

Con la caladora recorté la madera siguiendo el dibujo dejando sobrantes para poder retocar la forma en caso de ser necesario.

Usando el taladro con una mecha de fresar hice los huecos para los pulsadores.

Con una mecha bien fina agujereé en cada hueco para pasar los cables de los pulsadores.

Siguiendo con el taladro y una mecha para madera hice el hueco para los microswitches.

Con la caladora terminé de recordar el hueco de forma rectangular.

Soldé los cables a los microswitches y los fijé en el hueco rellenando los espacios con la pistola encoladora.

Soldé los cables a cada pulsador y los fuí ubicando en cada hueco.

Conecté la plaqueta del teclado a la PC y fui haciendo puentes para descubrir las combinaciones entre un común y varios contactos.

Fijé con la pistola encoladora la plaquetita del teclado.

Uní y soldé juntos un cable de cada pulsador y microswitch (común).

Soldé el cable común a un contacto común de la placa.

Por último soldé cada cable restante de los pulsadores y microswitch a cada contacto de la placa.

Aún falta refinar la forma, lijar y pintar… Iré actualizando este post a medida que vaya avanzando.

Nota: Al igual que en el brazo robot, lo que está en este post es lo que hay

Espero que disfruten haciendo sus propias guitarras y me envíen fotos y/o links de sus trabajos.

Mayo 2007

Navegando páginas de robótica encontré una que me llamó la atención porque mostraban un brazo robot hecho de madera al que movían aplicando fuerza a un conjunto de jeringas unidas por tubos plásticos.

Desde ese mismo momento me obsesioné con armar mi propio robot. En primer lugar aproveché que tenía que hacerme algunos análisis y le pregunté a la doctora si tenía algunas jeringas o tubos de suero que me facilitara. Al cabo de un par de minutos regresó con una bolsa llena de material descartable que ya había vencido. Fue un momento de felicidad total, me sentía como un niño con juguete nuevo.

En diferentes visitas al supermercado fui comprando palitos de helados, pegamento, pinzas para papel, escarbadientes y cualquier otra cosa que me parecía necesario para el proyecto.

Lo único que faltaba era ponerme a armarlo y la oportunidad se presentó cuando renuncié a mi empleo. Como me sobraba el tiempo y estaba histérico me decidí a comenzar.

Empecé por el esqueleto de madera, comencé a unir palitos de helado y muy pronto ya tenía los diferentes bloques definidos. Utilicé un plato de madera como base, de esos que tienen una canaleta en el lateral.

Una vez terminado la estructura de madera añadí clavos cortados a modo de bisagras y añadí las jeringas y tubería. Funcionó perfecto, la construcción duró aproximadamente una semana, luego me llamaron a una entrevista laboral que por suerte salio de maravillas y el proyecto quedó olvidado en un rincón del cuartito a donde va a parar todo lo que no se usa.

Agosto 2009

Hace algunas semanas decidí que era hora de continuar y me puse a investigar como controlar el movimiento del brazo electrónicamente.

Lo primero que tenía que hacer es adaptar un motor para ejercer fuerza sobre una jeringa así que me puse a pensar en ello y llegué a la conclusión de que tenía que emplear un tornillo y tuerca, así es como terminé armando un actuador lineal con motor paso a paso.

Por último armé un circuito para manejar el motor con un 16f84 y l293d.

Si no podés verlo en Youtube acá lo podés ver localmente:

A continuación una guía de como armar el brazo:

Herramientas

• Minidrill con mechas, lija y discos de corte.
• Pistola encoladora.
• Pinzas para papel.
• Morsa de banco, no es indispensable pero ayuda un montón.

Materiales

• Palitos de helado.
• Clavos, preferentemente largos.
• Jeringas.
• Tubos de suero.
• Pegamento.

Procedimiento

Unir con pegamento  los palitos de helado empleando las pinzas de papel para mantenerlos en su lugar hasta que sequen.

Cortar los excedentes usando un minidrill con disco de corte.

El circuito

La fuente de alimentación

Circuito de control

El código

PROCESSOR 16F84

LIST R=DEC

INCLUDE "P16F84.INC"

#DEFINE DEMORA 4

tiempo equ 12

__CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _XT_OSC & _PWRTE_ON

org 0

bsf STATUS,RP0

movlw B'00000011'

movwf TRISA

bcf STATUS,RP0

clrf PORTB

bsf STATUS,RP0

clrf TRISB

bcf STATUS,RP0

verificarPulsadores

 btfsc PORTA,0

 goto sentidoNormal

 btfsc PORTA,1

 goto sentidoInverso

 movlw 0

 call salida

 goto verificarPulsadores

sentidoNormal

 movlw B'00000001'

 call salida

 movlw B'00000101'

 call salida

 movlw B'00000100'

 call salida

 movlw B'00000110'

 call salida

 movlw B'00000010'

 call salida

 movlw B'00001010'

 call salida

 movlw B'00001000'

 call salida

 movlw B'00001001'

 call salida

 goto verificarPulsadores

sentidoInverso

 movlw B'00000001'

 call salida

 movlw B'00001001'

 call salida

 movlw B'00001000'

 call salida

 movlw B'00001010'

 call salida

 movlw B'00000010'

 call salida

 movlw B'00000110'

 call salida

 movlw B'00000100'

 call salida

 movlw B'00000101'

 call salida

 goto verificarPulsadores

salida

 movwf PORTB

demora

 decfsz tiempo

 goto demora

 decfsz tiempo+1

 goto demora

 movlw DEMORA

 movwf tiempo+1

 return

end