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Battlebots-UChile/battlebot-apache

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Apache - 2019

Con su intimidante arma, Apache busca dejar inutilizable a los otros robots golpéandolos desenfrenadamente y a la vez no dejando que nadie se acerque. Siendo bastante liviano, el robot es capaz de maniobrar eficazmente pudiendo también hacer giros en el punto en que se encuentra.

Robot Apache

Integrantes

  • Hernán Cisternas - FCFM
  • Isaias Venegas - FCFM
  • Javier Ramirez - FCFM
  • Matías Bustos - FCFM

Descripción del proyecto

Descripción morfológica

La forma recta de nuestro robot se inspiró en la base de una pirámide cuadrada, con un centro de gravedad muy bajo para no perder la estabilidad, mientras que el arma fue basada en las aspas de un helicóptero (de ahí viene el nombre Apache).
Además en su parte trasera posee una forma puntiaguda, especial para la defensa recibiendo impactos.

Estrategia utilizada

Ofensiva

Impactar la mayor cantidad de veces al robot enemigo usando la alta potencia del arma giratoria.

Defensiva

Aprovechar la resistencia del material estructural y forma puntiaguda, recibiendo golpes en la parte trasera de Apache neutralizando momentaneamente la ofensiva del robot contrincante y empleando los distintos movimientos/giros implementados.

Movimiento del robot (Aplicación Android)

Para hacer uso de la aplicación es necesario emparejar previamente el módulo Bluetooth con un dispositivo con Sistema Operativo Android, luego se debe mantener activada la función Bluetooth del celular. Una vez hecho esto se debe presionar el botón "Conectar" situado en el extremo superior izquierdo de la App.
Buscando comodidad y facilidad de manejo la aplicación fue diseñada simulando un control de videojuegos, siendo el botón "A" para avanzar y el botón "B" para retroceder. Los botones con etiqueta "IZ" y "DER" realizan una curva dando una dirección, mientras que los botones "X" e "Y" permiten girar en el mismo sitio en sentido antihorario y horario respectivamente (útil para movimientos sorpresa tanto en ataque como defensa).
Los botones restantes "QUE FOME", "IT'S OK", "A TODO GAS" y "ABORTEN" controlan el arma principal, ajustandola a velocidad mínima, media y máxima o parándolo en caso de ser necesario. Se recomienda utilizar las primeras dos velocidades. Ante cualquier emergencia es posible desactivar a Apache apagando la función Bluetooth del dispositivo móvil.

App

Diagrama funcional

Diagrama 1 Diagrama 2 Diagrama 3

Paso a Paso

Materiales y Herramientas

Materiales

  1. Plancha de Madera tipo cartón o similar
  2. Plancha de Alucobond
  3. Pieza circular y triangular en 3D
  4. 2x Perfil de aluminio
  5. 4x Barra de aluminio (2 de 2,5x5x19cm y 2 de 11×1,5×5cm)
  6. Barra de aluminio de 27×3×1,5cm (arma)
  7. Placa Arduino UNO o compatible
  8. 2x Rueda + Motor de 60mA y 3-6V
  9. Rueda Loca
  10. Módulo L298N Puente H con Jumper
  11. Módulo HC-06 Bluetooth
  12. Motor Dron Brushless A2212 1000kv + Controlador
  13. Pilas que sumen 12V
  14. Interruptor
  15. Batería Li-Po Victory 11.1V 1300mah 15C 3 celdas
  16. 8x Cable de largo 10-15cm
  17. Soldadura
  18. Pegamento industrial
  19. Tornillos con tuerca
  20. Portapilas
  21. Cables Macho-Hembra Arduino
  22. Alarma Li-Po (Opcional)
  23. Amarras plásticas (Opcional)
  24. Protectores termoencogibles (tamaño según cables) / Silicona (Opcional)

Herramientas

  1. Cortadora Láser / Sierra de mano (para cortar madera)
  2. Impresora 3D
  3. Sierra de mano (para cortar alucobond)
  4. Taladro / Dremel (para agujeros en alucobond y aluminio)
  5. Galletero (para cortar aluminio)
  6. Alicate
  7. APP
  8. Lima (Opcional)
  9. Lija (Opcional)

Construcción

Recordatorio: Aunque la barra de aluminio no genera riesgo por si misma, al ser acoplada al motor de Dron resulta ser potencialmente peligrosa, por lo que es importante imprimir con alta densidad las piezas 3D (haciendolas más robustas), sujetar bien los componentes y guardar una debida distancia en todo momento

modelo-armado
Nota: Se entenderá como el frente la parte donde se sitúa el arma. Se recomienda imprimir con tiempo las piezas 3D ya que el proceso es lento.

  1. Cortar la base en madera según el plano base usando una cortadora láser o dremel, junto con la tapa en Alucobond usando las herramientas adecuadas.
  2. Atornillar el motor de Dron a la pieza triangular impresa cuidando que el cable del controlador vaya hacia arriba y los tornillos superiores de la pieza sean los más cortos (esto dejará espacio para la placa Arduino). Poner tuercas correspondientes con la mayor fuerza posible.
  3. Atornillar la pieza triangular impresa con la base de madera en el frente, luego sujetar con dos perfiles de aluminio (uno a cada lado).
  4. Perforar dos agujeros en la barra de aluminio de 27x3x1,5cm siguiendo los orificios de la pieza circular y hacer dos orificios simetricos a los lados en la pieza 3D (dónde irán un par de tornillos) junto con algunos cortes rectagulares en la base cilíndrica(evitará que el motor se caliente)
  5. Con 2 tornillos unir ambos y fijar con las tuercas.
  6. Unir a presión el arma con el motor de Dron encajando el orificio del centro de la pieza circular con el eje del motor. Apretarlo con tres tornillos (uno arriba con tuerca y dos a los lados). En caso de que el arma toque el suelo al girar, limar extremos.
  7. Poner soldadura en los extremos de los cables.
  8. Soldar un cable en cada polo de la placa de cada rueda y una vez seco cubrir con silicona o un protector termoencogible (esto aislará los extremos preveniendo un corte y quemar algún componente).
  9. Pegar las ruedas eléctricas encajándolas en los cortes hechos previamente (orientando su caja hacia adentro), luego sujetarlas con las amarras.
  10. Fijar con tornillos la Placa Arduino en la base de madera orientando la entrada de corriente hacia el frente del robot (facilita conectar los cables de los módulos al arduino).
  11. Poner un Jumper en el Puente H en caso de no tenerlo (esto habilitará la entrada de 12V y salida de 5V). Fijar con tornillos el módulo en la base de madera, orientando la entrada de cables hacia abajo (lugar más amplio, facilitando la conexión con las ruedas).
  12. Fijar con tornillos el portapilas. Las pilas se deben cubrir con una tapa de algun material sobrante y/o amarras plásticas.
    Retirando parcialmente los tornillos de los pines del puente H (atornillandolos tras cada instrucción), y siguiendo el esquema:
  13. Conectar los cables de la rueda A: uno en Out1 y otro en Out2 del Puente H. Hacer lo mismo con los cables de la rueda B en Out3 y Out4.
  14. Conectar desde el Puente H al Arduino:
  • EN A -> Pin ~3
  • IN 1 -> Pin 4
  • IN 2 -> Pin 2
  • EN B -> Pin ~11
  • IN 3 -> Pin 7
  • IN 4 -> Pin 8
  1. Dar energía a las ruedas:
  • Positivo (+) de pilas -> Interruptor -> 12V (entrada izquierda del puente H).
  • Negativo (-) de pilas -> GND (entrada central del puente H) y, con otro cable, GND (puente H) -> GND (Arduino).
  • 5V (Salida derecha del puente H) -> VIN (Arduino).
  1. Dar energía al motor del arma:
  • Positivo (+) del motor Dron -> Positivo (+) de batería Li-Po.
  • Pin más cercano al Positivo del motor -> GND Arduino.
  • Negativo (-) del motor Dron -> Negativo (-) de batería Li-Po.
  • Pin más cercano al Negativo del motor -> Pin 10~ Se recomienda desenchufar luego de cada pelea debido a las características de las baterías Li-po (se vuelven inservibles si se llegan a descargar completamente. Para medir la energía restante se debe conectar una alarma)
  1. Conectar módulo Bluetooth a Arduino:
  • VCC -> 5V
  • GND -> GND
  • TXD -> Pin 6~
  • RXD -> Pin 5~
  1. Colocar rueda "loca" centrada unos 4cm de la parte de atrás, teniendo cuidado con los cables.
  2. Perforar las barras de 2,5x5x19cm por un lado para pasar los cables del motor de dron en una y el interruptor en la otra barra.
  3. Fijar las barras de aluminio en los lados del robot sobre la plancha de madera.
  4. Tapar con la pieza de alucobond y cortar una sección tal que el arma quede a la vista. Limar bordes y fijar con tornillos.
  5. Descargar la aplicación, seguir las instrucciones de la sección "Movimiento del robot" y a pelear.

Problemas y soluciones

  • P: Una rueda se mueve en un solo sentido. S: Prueba conectando los pines ENA/ENB en otros pines PMW ~, puede que estén dañados. Si no funciona, mueve las entradas del puente H.
  • P: No se mueve una rueda. S: Es posible que el puente H tenga sus pines desgastados, prueba moviendo sus entradas o cambiando esos cables.
  • P: No se mueve ninguna rueda. S: Quemaste el puente H suministrando 12V en la salida de 5V, consigue uno nuevo.
  • P: Apesar de sólo querer avanzar, el robot se desvía a uno de los lados. S: Posiblemente las ruedas quedaron desalineadas por desgaste o al pegarlas mal, prueba avanzando en intervalos.
  • P: Al golpear a otro robot Apache se desmayó. S: Las pilas quedaron sueltas, agrega más contención. Recomendamos desactivar el arma antes de golpear al contrincante, esto para no sobrecargar el motor y evitar el apagón.
  • P: El arma se tambalea al hacerla girar. S: Los tornillos laterales no pesan lo mismo o la pieza circular se rompió; reemplázalos.

Proyecciones a futuro

  • Mejorar la ventilación del motor de Dron rediseñando la pieza circular.
  • Cubrir los componentes electrónicos del interior para protegerlos.
  • Agregar sensores de tensión para que cuando el arma se detenga por golpear a otro robot, Apache pueda manejar la situación (girando en su eje dando un tiempo para que el arma vuelva a girar, por ejemplo).
  • Probar con distintos materiales para la base, aumentando capas en caso de necesitar más peso (esto para evitar que con un ataque nuestro el robot salte).

Licencia

Licencia Creative Commons
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.

About

Repositorio del battlebot Apache del equipo RoboRock (2019)

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