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Robot araña con motores servo

Jueves, abril 11th, 2013

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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

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Caladora portatil

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Morsa

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Limas, mechas, accesorios para minitorno

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Taladro

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Pasos:

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

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

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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.

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(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

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

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

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

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Por último el inicio de la etapa de pruebas

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

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

Consola de mezcla midi con dos bandejas giradiscos

Domingo, noviembre 13th, 2011

Diseño basado en consolas comerciales que permite realizar mezclas de música, agregar efectos, reproducir samples y muchas funciones configurables según la necesidad. Actúa como interface para programas como Virtual DJ, Traktor, DJ ProMixer, etc…

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.

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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

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Una vez terminados de soldar todos los componentes

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Las dos consolas juntas

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Prueba exitosa en Virtual DJ

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Diagrama de componentes

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Diagrama de componentes actualizado con los discos de scratching

Consola MIDI de 16 canales

Domingo, octubre 2nd, 2011

Este proyecto está basado en una primera versión que desarrollé en el año 2002. El anterior contaba con 8 canales y una pantalla LCD que resultó ser un accesorio sin utilidad, salvo la de llamar la atención por aquel entonces.

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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

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Utilicé una sierra caladora de banco para cortar los bordes

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

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Resultado de haber calado todas las perforaciones

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

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Luego del lijado obtuve un resultado como el siguiente

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

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

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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

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

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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

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Esquema del circuito empleado

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