{"id":9359,"date":"2024-12-20T17:14:48","date_gmt":"2024-12-20T16:14:48","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=9359"},"modified":"2024-12-20T17:14:49","modified_gmt":"2024-12-20T16:14:49","slug":"grua-de-premios","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/grua-de-premios\/","title":{"rendered":"Gr\u00faa de Premios"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>Grupo 13<\/strong>: Antonio L\u00f3pez Mart\u00ednez, Diego Pablo Fern\u00e1ndez y Guillermo Carranza Garc\u00eda<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>\u00cdndice<\/strong><br><br>1 &#8211; Introducci\u00f3n<br>2 &#8211; Funcionamiento<br>3 &#8211; Materiales<br>4 &#8211; Proceso<br>5 &#8211; Problemas<br>6 &#8211; C\u00f3digo<br>7 &#8211; Casos de uso<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>Introducci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>En esta pr\u00e1ctica se ha realizado un sistema empotrado utilizando una placa Arduino Mega 2560. El objetivo de esta es el de aplicar los conocimientos de la asignatura durante la elaboraci\u00f3n de un sistema propio. En nuestro caso, se ha decidido elaborar una gr\u00faa de premios. Adem\u00e1s, sustituyendo al tradicional gancho de estas m\u00e1quinas se ha introducido un electroim\u00e1n, cuya funcionalidad ser\u00e1 la de recoger y soltar los diferentes premios.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>Funcionamiento<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>El funcionamiento de esta m\u00e1quina se puede resumir en 3 estados: esperando a que se inicie el movimiento, moviendo la gr\u00faa y devolviendo la gr\u00faa a su inicio.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>La m\u00e1quina comienza en un estado de espera, en el que se encuentra comprobando si se ha pulsado un bot\u00f3n que hemos definido como bot\u00f3n de inicio para que el usuario pueda comenzar la partida cuando desee y la m\u00e1quina no est\u00e9 continuamente activando los distintos motores debido a falsos positivos del joystick.<\/p>\n\n\n\n<p>Una vez se ha pulsado el bot\u00f3n, se le da al usuario un intervalo de tiempo de 60 segundos para que coloque la gr\u00faa en la posici\u00f3n que \u00e9l crea adecuada. El tiempo restante se ve reflejado en un display de 7 segmentos situado al lado del stick controlador de la gr\u00faa.<\/p>\n\n\n\n<p>Cuando se le agota el tiempo al usuario, la gr\u00faa comienza a bajar autom\u00e1ticamente hasta llegar a la altura de los premios, momento en el que activa el im\u00e1n situado en el extremo de la misma para intentar recoger alguno de los diferentes premios de la m\u00e1quina. Una vez activo el im\u00e1n, la m\u00e1quina comienza a subir de nuevo y se desplaza hasta la parte de la rampa de recogida de premios, donde desactiva el im\u00e1n para que cualquier premio que haya conseguido ser llevado hasta all\u00e1 se caiga y lo pueda recoger el usuario que est\u00e9 utilizando la m\u00e1quina.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<div class=\"video-container\"><iframe loading=\"lazy\" title=\"funcionamiento gr\u00faa\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/ttStmSwTMO8?feature=oembed&#038;wmode=opaque\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/div>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><br><strong>Materiales<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Para la elaboraci\u00f3n del empotrado, se han requerido de los siguientes materiales. Cabe destacar la contribuci\u00f3n de terceros a la hora de aportaci\u00f3n de material extra para la creaci\u00f3n del sistema sin exigir precio alguno.\u00a0<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"564\" height=\"441\" src=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/54DD313E-D410-4441-BEA6-2EE59C940372.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9368\" style=\"width:536px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/54DD313E-D410-4441-BEA6-2EE59C940372.png 564w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/54DD313E-D410-4441-BEA6-2EE59C940372-300x235.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 564px) 100vw, 564px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><br><strong>Proceso<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Durante la creaci\u00f3n del empotrado, se dividieron las tareas entre los diferentes miembros del grupo para un desarrollo del proyecto m\u00e1s \u00e1gil y eficiente. Mientras unos miembros del grupo se encargaban de la parte hardware del empotrado, otros ten\u00edan encargado el software del mismo. A lo largo de la creaci\u00f3n de la gr\u00faa, se pudieron distinguir 4 etapas durante el desarrollo del mismo.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>El primer paso fue expandir la idea inicial y dise\u00f1ar el concepto del empotrado, adem\u00e1s de su funcionamiento b\u00e1sico y un listado de los materiales que ser\u00edan necesarios para la elaboraci\u00f3n de la gr\u00faa.&nbsp;<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-style-default\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.27.50_7ad48631-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-9365\" style=\"width:490px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.27.50_7ad48631-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.27.50_7ad48631-300x225.jpg 300w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.27.50_7ad48631-768x576.jpg 768w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.27.50_7ad48631-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.27.50_7ad48631.jpg 2000w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p><br>Una vez recibidos todos los materiales imprescindibles, se procedi\u00f3 con la construcci\u00f3n de la estructura del empotrado. Para ello se utiliz\u00f3 madera obtenida de varios pal\u00e9s de madera, que se serr\u00f3 y se adapt\u00f3 a las medidas establecidas anteriormente. Adem\u00e1s, tambi\u00e9n se consigui\u00f3 otro tipo de madera m\u00e1s fina para la base del empotrado.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-1024x1024.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-9366\" style=\"width:483px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-1024x1024.jpg 1024w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-300x300.jpg 300w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-150x150.jpg 150w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-768x768.jpg 768w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-1536x1536.jpg 1536w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-80x80.jpg 80w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d-320x320.jpg 320w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-17-at-15.26.04_7aae5e0d.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p><br>Con la estructura ya montada, se comenz\u00f3 el desarrollo del c\u00f3digo, y todas las pruebas consiguientes que se tuvieron que realizar para comprobar el correcto funcionamiento de los materiales disponibles. Se tuvieron que descartar algunos elementos que no funcionaban correctamente, principalmente cables, y sopesar diferentes decisiones de la estructura b\u00e1sica del mismo.<\/p>\n\n\n\n<p>Habiendo escrito ya el c\u00f3digo y los elementos de hardware en sus respectivas posiciones, se procedi\u00f3 a desarrollar el mecanismo que permitiera el funcionamiento del empotrado, de manera que cumpliera la funcionalidad deseada. Adem\u00e1s, se colocaron los elementos de cableado y tecnol\u00f3gicos de manera que estuvieran lo m\u00e1s escondidos posible de cara al usuario. Se tuvo en cuenta la accesibilidad a los mismos desarrollando una compuerta en la parte trasera del empotrado para acceder a la parte inferior del mismo que permitir\u00eda reconectar alg\u00fan posible cable desconectado o comprobar el estado del Arduino. Tambi\u00e9n se dise\u00f1\u00f3 una tapa superior removible con un objetivo similar al anterior, solo que esta vez centrado m\u00e1s en posibles problemas con los rodamientos y los hilos que los conectaban. En adici\u00f3n a lo anterior, se dise\u00f1\u00f3 una caja que albergara un motor que permitiera la subida y la bajada del im\u00e1n, adem\u00e1s de su movimiento en horizontal y vertical en la propia gr\u00faa.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-20-at-17.05.41_3038c10e-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-9367\" style=\"width:497px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-20-at-17.05.41_3038c10e-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-20-at-17.05.41_3038c10e-300x225.jpg 300w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-20-at-17.05.41_3038c10e-768x576.jpg 768w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-20-at-17.05.41_3038c10e-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2024\/12\/WhatsApp-Image-2024-12-20-at-17.05.41_3038c10e.jpg 2000w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><br><strong>Problemas<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Se observaron diferentes problemas a lo largo del desarrollo de la m\u00e1quina, entre los que destacan los siguientes:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Malfuncionamiento de elementos<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Nos encontramos con elementos del Kit inicial que no funcionaban correctamente y que nos resultaban esenciales, por lo que debimos de buscar repuestos para los mismos o comprar nuevos cuando no fuimos capaces de encontrar suficientes.<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Falta de presupuesto<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>No ten\u00edamos un presupuesto muy alto, lo que no nos permiti\u00f3 adquirir todos los materiales que nos hubiera gustado en un inicio, a lo que se tuvo que buscar alternativas dentro de nuestro rango de precios.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Falta de potencia<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Debido al alto n\u00famero de elementos conectados, se requer\u00eda de una potencia el\u00e9ctrica mayor de la proporcionada por el arduino, por lo que nos vimos obligados a conectar varios arduinos extra, cada uno de ellos conectados a una bater\u00eda, para que los motores tuvieran la energ\u00eda suficiente para un correcto funcionamiento.<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Falta de torque y rozamiento<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>En un principio, conseguimos varios servomotores de rotaci\u00f3n continua, pero estos no prove\u00edan la fuerza suficiente para mover la estructura de la gr\u00faa, por lo que se sustituyeron por unos motores steppers, que en teor\u00eda ofrec\u00edan una fuerza mayor. En un principio parec\u00eda que nos pod\u00edan ofrecer la fuerza necesaria, pero al ir a\u00f1adiendo conexiones y peso a la caja del centro de la gr\u00faa se mostraron deficientes, tanto de fuerza como de velocidad.<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Elecci\u00f3n de materiales<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Se eligi\u00f3 en un principio un hilo Gutermann para la transmisi\u00f3n de movimiento entre rodamientos, y se mantuvo esa decisi\u00f3n hasta el final, pese a no ser la m\u00e1s \u00f3ptima. Adem\u00e1s, debido a la tensi\u00f3n que ten\u00edan que soportar, varios hilos se rompieron durante el montaje y las pruebas de la m\u00e1quina, por lo que tuvieron que sustituir y, posteriormente, cambiar completamente por otros hilos diferentes.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>C\u00f3digo<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>El c\u00f3digo de nuestra m\u00e1quina se puede dividir en 3 partes: la parte de declaraci\u00f3n de variables y librer\u00edas, el setup y el loop. La l\u00f3gica del c\u00f3digo se dise\u00f1\u00f3 para cumplir, en la medida de lo posible, la funcionalidad te\u00f3rica de la m\u00e1quina y su comportamiento esperado.<\/p>\n\n\n\n<p>En la parte de <strong>declaraci\u00f3n de variables y librer\u00edas <\/strong>se incluy\u00f3 la librer\u00eda <em>Stepper.h<\/em> para poder utilizar los 3 distintos motores de nuestro sistema. Adem\u00e1s, se declararon todos los distintos pines del Arduino a los que ir\u00edan conectados los diferentes elementos de la m\u00e1quina. A continuaci\u00f3n se muestra un fragmento de dicha declaraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>const int buttonPin = 53;\n\nconst int stepsPerRevolution = 2048;  \nconst int rolePerMinute = 17;         \nStepper myStepperX(stepsPerRevolution, 2, 4, 3, 5);\nStepper myStepperY(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);\n\nconst int X_pin = A0;\nconst int Y_pin = A1;\n\u2026<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p><br>Adem\u00e1s, se crearon una serie de flags que permiten al c\u00f3digo comportarse como una m\u00e1quina de estados:<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>int enMovimiento = 0;\nint cronometroIniciado = 0;\nint movimientoGrua = 0;\nint inicio = 1;<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p><br>Una vez dentro del <strong>Setup<\/strong>, se establecen los diferentes modos de los pines del Arduino, y se le asigna a cada motor una velocidad a la que girar.<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>myStepperX.setSpeed(rolePerMinuteX);\nmyStepperY.setSpeed(rolePerMinuteY);\nmyStepperZ.setSpeed(rolePerMinuteY);\n\npinMode(electroIman,OUTPUT);\npinMode(a,OUTPUT);\npinMode(b,OUTPUT);\n\u2026<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p><br>Ya habiendo declarado todos los elementos, comenzamos la parte del <strong>loop<\/strong>, donde se gestiona toda la l\u00f3gica de nuestro c\u00f3digo. Este se basa en 3 ifs que gestionan a qu\u00e9 parte del c\u00f3digo accedemos en cada momento.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Si nos encontramos en el estado de Inicio, la m\u00e1quina simplemente espera a que pulsemos el bot\u00f3n de inicio:<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>botonEmpezar = digitalRead(buttonPin);\nif (botonEmpezar == LOW) {\nsegundosPornumero = maxsegundosNumero;\n    \tenMovimiento = 1;\n      \tinicio = 0;\n      \tsegundosRestantes = 9;\n      \tDisplayNum(segundosRestantes);\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p><br>Una vez pulsado el bot\u00f3n pasamos al estado de EnMovimiento, donde comprobamos el estado del joystick para desplazar la gr\u00faa y vamos disminuyendo poco a poco el temporizador del display de 7 segmentos:<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>if(XAxis &gt; 750){\n      \tmyStepperX.step(700);\n} \nelse if (XAxis &lt; 250){\n      \tmyStepperX.step(-700);\n} \nelse {\n}\n\u2026\nif(tiempo2 &gt; (tiempo1+1000)){    \ntiempo1 = millis();\n      segundosPornumero--;\n      DisplayNum(99);\n}\nif(segundosPornumero &lt;= 0){\n    \tsegundosRestantes--;\n    \tsegundosPornumero =maxsegundosNumero;\n}\nDisplayNum(segundosRestantes);<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p><br>Una vez se agota el tiempo, se pasa al estado de MovimientoGrua, donde subimos y bajamos el im\u00e1n y lo devolvemos a su punto de inicio:<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code>myStepperZ.step(-stepsPerRevolution * 4);\ndigitalWrite(electroIman,HIGH);  \ndelay(1000);\nmyStepperZ.step(stepsPerRevolution * 4);\nmyStepperY.step(-5* stepsPerRevolution);\nmyStepperX.step(-5*stepsPerRevolution);\ndelay(100);\ndigitalWrite(electroIman,LOW);  \ninicio = 1;<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><br><strong>Casos de uso<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Nuestra m\u00e1quina tiene un uso principalmente recreativo, y no le vemos mucha utilidad posible fuera de ese \u00e1mbito. No obstante, se podr\u00eda utilizar como elemento de refuerzo positivo en un \u00e1mbito educativo o similar, premiando a la persona con la utilizaci\u00f3n de la m\u00e1quina con la promesa de un posible premio si se consigue utilizar correctamente. Adem\u00e1s, se pueden realizar modificaciones tanto est\u00e9ticas como funcionales para adaptar la m\u00e1quina a otros \u00e1mbitos de uso fuera de la propia diversi\u00f3n del usuario.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Grupo 13: Antonio L\u00f3pez Mart\u00ednez, Diego Pablo Fern\u00e1ndez y Guillermo Carranza Garc\u00eda \u00cdndice 1 &#8211; Introducci\u00f3n2 &#8211; Funcionamiento3 &#8211; Materiales4 &#8211; Proceso5 &#8211; Problemas6 &#8211; C\u00f3digo7 &#8211; Casos de uso Introducci\u00f3n En esta pr\u00e1ctica&#46;&#46;&#46;<\/p>\n","protected":false},"author":250,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-9359","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-proyectos"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Gr\u00faa de Premios - 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