Este planteamiento estrat\u00e9gico busca no solo cumplir con los requisitos t\u00e9cnicos, sino tambi\u00e9n destacar en t\u00e9rminos de originalidad y aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica.<\/p>\n\n\n\n
Dise\u00f1o y desarrollo de la gr\u00faa <\/h2>\n\n\n\n
1. Ajustes en dimensiones<\/strong> 2. Dise\u00f1o modular<\/strong><\/p>\n\n\n\n El dise\u00f1o restante de la estructura se dej\u00f3 intencionalmente abierto, permitiendo flexibilidad para futuras modificaciones, como la incorporaci\u00f3n de una cubierta.<\/p>\n\n\n\n 3. Distribuci\u00f3n funcional<\/strong><\/p>\n\n\n\n 4. Materiales y ensamblaje<\/strong><\/p>\n\n\n\n Este enfoque modular, funcional y ajustado a los recursos disponibles ha permitido avanzar en el desarrollo de un prototipo viable, dejando margen para iteraciones futuras.<\/p>\n\n\n\n 1. Componentes Principales<\/strong> El resto de los componentes necesarios fueron seleccionados para implementar y soportar estas funcionalidades b\u00e1sicas.<\/p>\n\n\n\n 2. Movimientos de la Gr\u00faa<\/strong> 3. Limitaciones y Adaptaciones<\/strong> Con este dise\u00f1o, se busca un equilibrio entre funcionalidad y simplicidad, asegurando que la gr\u00faa cumpla con los requerimientos fundamentales mientras se deja margen para iteraciones futuras.<\/p>\n\n\n\n A lo largo del proyecto, se han empleado los siguientes materiales reciclados:<\/p>\n\n\n\n Para la construcci\u00f3n, se utilizaron las siguientes herramientas:<\/p>\n\n\n\n En cuanto al desarrollo funcional, se emplearon los siguientes componentes electr\u00f3nicos:<\/p>\n\n\n\n Problema<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema 1: Control del Motor con el 74HC565<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema 2: Imprecisi\u00f3n del Joystick<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema 1: Movimiento Pivotante<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema 2: Movimiento de la Plataforma<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema 3: Elevaci\u00f3n y Descenso de la Carga<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> Problema<\/strong> Soluci\u00f3n<\/strong> En esta secci\u00f3n se van a presentar una serie de v\u00eddeos del proyecto. <\/p>\n\n\n\n En primer lugar, nos encontramos con un v\u00eddeo en el que se ve el proyecto en su totalidad.<\/p>\n\n\n\n
Inicialmente, se plane\u00f3 construir una gr\u00faa con un tama\u00f1o aproximado de un metro de altura y dimensiones similares de ancho. Sin embargo, las restricciones de hardware hicieron evidente que este planteamiento no era viable. La soluci\u00f3n fue reducir el tama\u00f1o de la gr\u00faa a la mitad, estableciendo as\u00ed un dise\u00f1o m\u00e1s funcional y manejable.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/imagen_2024-12-18_115540849.png\")
<\/p>\n\n\n\n![\"estructura](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/imagen_2024-12-18_115607490.png\")
La gr\u00faa se concibi\u00f3 como un sistema desmontable en dos partes principales:<\/p>\n\n\n\n\n
\n
\n
\n
\n
Funcionalidad y componentes de la gr\u00faa<\/h2>\n\n\n\n
Para garantizar el funcionamiento de la gr\u00faa, se plante\u00f3 el uso de los siguientes elementos:<\/p>\n\n\n\n\n
El funcionamiento simula el de una gr\u00faa de construcci\u00f3n est\u00e1ndar, con tres tipos de movimiento:<\/p>\n\n\n\n\n
Aunque estaba previsto implementar los LEDs y el zumbador como indicadores del estado operativo, las limitaciones de tiempo impidieron su integraci\u00f3n. Este aspecto se ha identificado como una mejora futura, dado su impacto en la seguridad y la experiencia del usuario.<\/p>\n\n\n\nMateriales<\/h2>\n\n\n\n
\n
Herramientas Utilizadas<\/h3>\n\n\n\n
\n
Componentes Electr\u00f3nicos<\/h3>\n\n\n\n
\n
C\u00f3digo del proyecto<\/h2>\n\n\n\n
#include <Stepper.h>\n\n\n\nint modo = 0;\n\nStepper motor1(2048, 8, 3, 4, 2);\nStepper motor2(2048, 9, 11, 10, 12);\n\nint X;\nint Y;\nint PULSADOR = 13;\nint SW;\nconst int dataPin=7;\nconst int latchPin=6;\nconst int clockPin=5;\n\nconst byte stepSequence[4] = {\n B00001001, \/\/ Paso 1: Energiza A+ y B-\n B00000011, \/\/ Paso 2: Energiza B+ y A+\n B00000110, \/\/ Paso 3: Energiza B+ y A-\n B00001100 \/\/ Paso 4: Energiza A- y B-\n};\nconst int stepsCount = sizeof(stepSequence) \/ sizeof(stepSequence[0]);\n\nvoid setup() {\n Serial.begin(9600);\n \/\/ put your setup code here, to run once:\n pinMode(PULSADOR, INPUT_PULLUP);\n pinMode(latchPin, OUTPUT);\n pinMode(dataPin, OUTPUT);\n pinMode(clockPin, OUTPUT);\n \n motor1.setSpeed(15);\n motor2.setSpeed(15);\n}\n\nvoid loop() {\n \/\/ put your main code here, to run repeatedly:\n Y = analogRead(A0);\n X = analogRead(A1);\n SW = digitalRead(PULSADOR);\n \n\n Serial.println(SW);\n Serial.println(X);\n Serial.println(Y);\n\n if (SW == LOW) {\n modo=(modo+1)%2; \n Serial.print(\"Cambie de modo\");\n }\n \n if (modo == 0) {\n if (X >= 0 && X < 460) {\n motor1.step(200);\n }else if (X > 560 && X <= 1023) {\n\n motor1.step(-200);\n }else if (Y >= 0 && Y < 460 ) {\n motor2.step(200);\n }else if (Y > 560 && Y <= 1023 ) {\n motor2.step(-200);\n }\n } else {\n if (X >= 0 && X < 460) {\n for (int step = 0; step < 200; step++) {\n escribirStep(stepSequence[step % 4]); \n delay(10); \n }\n \n } else if (X > 560 && X <= 1023) {\n for (int i = stepsCount - 1; i >= 0; i--) {\n escribirStep(stepSequence[i%4]);\n delay(10); \n }\n }\n }\n \n}\nvoid escribirStep(byte stepData) {\n digitalWrite(latchPin, LOW); \n shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, stepData); \/\/ Enviar datos al 74HC595\n digitalWrite(latchPin, HIGH); \n}\n<\/code><\/pre>\n\n\n\nProblemas y soluciones<\/h2>\n\n\n\n
1. Falta de Potencia en los Motores<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
Los motores CC iniciales utilizados en el sistema de poleas no ten\u00edan suficiente potencia para mover la carga.<\/p>\n\n\n\n
Se sustituyeron los motores CC por motores a pasos, los cuales demostraron ser m\u00e1s eficientes al manejar el giro del eje de la gr\u00faa.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n2. Pines Digitales Insuficientes en el Arduino UNO<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/imagen_2024-12-18_120400851.png\")
<\/figure>\n\n\n\n
La cantidad de pines digitales en el Arduino UNO result\u00f3 insuficiente para controlar tres motores a pasos con sus respectivos controladores.<\/p>\n\n\n\n
Se utiliz\u00f3 un registro de desplazamiento 74HC565 para ampliar la cantidad de pines digitales disponibles, permitiendo la conexi\u00f3n adecuada de los componentes.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n3. Problemas de Software<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/image-3.png\")
<\/figure>\n\n\n\n
El uso del 74HC565 hac\u00eda incompatible la librer\u00eda \u201cStepper\u201d para controlar uno de los motores, lo que oblig\u00f3 a enviar se\u00f1ales\u00a0HIGH<\/em>\u00a0y\u00a0LOW<\/em>\u00a0de forma manual.<\/p>\n\n\n\n
Se investig\u00f3 y entendi\u00f3 el funcionamiento interno de las bobinas del motor, implementando un control manual en el c\u00f3digo para garantizar su correcto funcionamiento.<\/p>\n\n\n\n
La se\u00f1al SW<\/em> del joystick no era lo suficientemente precisa para cambiar entre los controles de giro y desplazamiento de manera eficiente.<\/p>\n\n\n\n
Se implementaron interrupciones en el c\u00f3digo, asegurando que los cambios entre funciones se realizaran de forma confiable y precisa.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n4. Mal Dise\u00f1o Inicial de la Estructura<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
La estructura inicial fue construida sin un dise\u00f1o previo l\u00f3gico, utilizando materiales disponibles r\u00e1pidamente, lo que result\u00f3 en una estructura inestable y poco funcional.<\/p>\n\n\n\n
Se identific\u00f3 que el uso de bocetos preliminares o modelos 3D habr\u00eda evitado este problema. Aunque no se pudo corregir por completo, se tom\u00f3 como aprendizaje para futuros proyectos.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n5. Dificultad para el Equilibrio de Cargas<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
El dise\u00f1o inicial no consideraba el equilibrio de fuerzas, lo que causaba que el centro de gravedad cambiara constantemente con el movimiento de la plataforma.<\/p>\n\n\n\n
Se propuso un redise\u00f1o del sistema, incorporando un m\u00e1stil central con una cuerda conectada a ambos extremos del brazo para equilibrar las fuerzas en el centro de la estructura.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n6. Problemas en el Movimiento<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
El motor encargado de este movimiento no ten\u00eda la fuerza suficiente para girar el brazo debido al peso excesivo.<\/p>\n\n\n\n
Se propuso reducir el peso del brazo y cambiar el sistema de movimiento por uno m\u00e1s eficiente.<\/p>\n\n\n\n
El motor que deb\u00eda mover la plataforma funcionaba de forma lenta y solo en una direcci\u00f3n, ya que la cuerda estaba demasiado tensa, superando la capacidad del motor.<\/p>\n\n\n\n
Se recomend\u00f3 reemplazar tanto el sistema de movimiento como la plataforma por alternativas m\u00e1s ligeras y sofisticadas.<\/p>\n\n\n\n
Aunque el motor funcionaba correctamente, la cuerda no se enrollaba bien en la polea utilizada.<\/p>\n\n\n\n
Se cambi\u00f3 la polea existente por una de mayor tama\u00f1o para garantizar un enrollado adecuado.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n7. Materiales de la Gr\u00faa Inadecuados<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
El peso total de la estructura dificultaba su funcionamiento, especialmente en los movimientos, debido a los materiales seleccionados.<\/p>\n\n\n\n
Se concluy\u00f3 que utilizar materiales m\u00e1s ligeros, como pl\u00e1stico, habr\u00eda sido ideal. Sin embargo, esta opci\u00f3n no fue viable por la falta de acceso a una impresora 3D. El uso de metal fue descartado por su alto coste y dificultad de manipulaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\nFuncionamiento<\/h2>\n\n\n\n