Introducción

Bienvenido a nuestro blog, donde te guiaremos a través de un emocionante viaje de aprendizaje para armar y programar el kit del brazo robótico de acrílico para Arduino. En este tutorial, no sólo proporcionaremos instrucciones paso a paso para el ensamblaje del kit, sino que también ofreceremos una explicación detallada sobre cómo programarlo efectivamente.

Este tutorial está diseñado para que sea fácil de seguir, independientemente de tu nivel de experiencia con la robótica o la programación. Así que, si estás listo para comenzar este emocionante proyecto, ¡adelante!

Servo Motor SG90

Este kit contiene 4 servomotores SG90 de torque alto y rotación de 180 grados. Este pequeño y ligero servo viene en un tamaño compacto, pero con rendimiento eficiente. Sus dimensiones son de 23mm x 12.2mm x 29mm.

Características:

Voltaje de Operación: 4.8V (~5V)

Torque: 25.0 oz.in (1.8 kg.cm) a 4.8V

Velocidad de Operación: 0.1 sec/60grados (4.8V sin carga)

Cableado: Rojo (Alimentación), Marrón (Tierra), Naranja(Señal)

Peso: 9g

El SG90 es compatible con las tarjetas de interfaz como Arduino y Raspberry Pi, y puede ser usado para una variedad de proyectos incluyendo flaps en aviones RC, giroscopios, robótica y mucho más. A pesar de su pequeño tamaño, este servo es sorprendentemente fuerte.

Diagrama

Los servomotores SG90 cuentan con tres cables, correspondientes a VCC (Rojo)  el cual conectaremos a una fuente o bateria de 4.8-6V, GND(marron), y Naranja que va conectado a una salida PWM del arduino.

Es necesario unir las tierras de la fuente y el arduino.

Puedes asignar una etiqueta al servomotor destinado a ser el "servomotor izquierdo". Durante el ensamblaje, este se instalará en la pieza número #5 del manual. Del mismo modo, el "servomotor derecho" corresponde a la pieza #13.

 También puedes descargar el diagrama esquemático aquí.

Calibración de los servomotores

Antes del ensamblaje es necesario rotar los servomotores de la base, el lado izquierdo y el lado derecho a 90 grados y el de la garra a 25 grados, esto se puede hacer con el uso de la hélice de plastico que viene con los servos y un transportador o por software (recomendable).

Con el diagrama ensamblado puedes cargar el siguiente código a tu arduino uno para poner los servomotores a los grados necesarios.

Ensamble

Haciendo clic aquí  se descarga el manual de instrucciones para que ensambles tu brazo robótico. 

Asegúrate de seguir cada paso atentamente, y pronto tendrás en tus manos tu propio brazo robótico de acrílico para Arduino, totalmente operativo y listo para llevar a cabo cualquier tarea que le programes.

 Programación

La programación en arduino es sencilla de entender, y te la explicamos detalladamente a continuación:

Bibliotecas e Inicialización:

• Primero, se incluye la biblioteca de Servo usando #include <Servo.h> la cual proporciona funciones para controlar los servomotores.
• Luego, se crean cuatro objetos Servo llamados garra, izq, der y base. Estos representan los distintos servomotores en el brazo robótico.
• También se instancian dos variables retardo y posicion que se utilizarán más adelante en el código.

Función setup():

• En la función setup, se adjuntan los distintos servomotores a sus respectivos pines digitales en la placa Arduino usando el método attach(). Con esto, los servomotores están listos para ser controlados.

Función loop():

• En la función loop(), se tienen varias secuencias de movimientos predefinidos para cada uno de los servomotores. Cada secuencia consiste en un ciclo for que incrementa o decrementa la posición del servomotor una cantidad específica de grados (representados por la variable posicion) y luego le ordena moverse a esa posición con la función write().
• Después de cada movimiento, se introduce un retraso (representado por la variable retardo) para darle tiempo al servomotor de llegar a la nueva posición.

Básicamente, cada uno de los servos realiza la siguiente operación:

1. garra: Abre y cierra de 25 a 100 grados.
2. der (Servomotor derecho): Sube y baja de 70 a 150 grados.
3. izq (Servomotor izquierdo): Sube y baja de 130 a 180 grados.
4. base: Rota de 20 a 160 grados.

Pruebas

Una vez que hayas cargado el código, el brazo robótico debería iniciar la secuencia programada, permitiéndote observar el rango completo de movimientos que es capaz de realizar, puedes ajustar los grados en los que se desplaza cada servomotor cambiando los limites de los ciclos for, esto con el fin de recorrer todos los grados posibles sin que se sobrepase el limite de movimiento dado por el ensamble y evitar que se forzen los servomotores.