Shake Bone: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En este instructivo te mostramos un proyecto relacionado con la decoración de Halloween, en concreto te mostraremos el diseño y montaje de un ataúd con brazo esqueleto con movimiento. El principal objetivo a la hora de construir este proyecto era hacer que el brazo del esqueleto fuera capaz de mover la tapa del ataúd donde estaba alojado, ya que este sería el principal movimiento a realizar, y teníamos que hacerlo con un servomotor o un paso a paso para lograr también nuestro segundo objetivo, un proyecto simple y de bajo costo adecuado para todos.

Paso 1: Paso 1: Resumen y proceso de diseño

En primer lugar, se procedió a localizar un modelo 3D del conjunto de huesos que forman el brazo de un esqueleto que tendría un tamaño razonable para un modelo, ya que tampoco nos interesaba crear un modelo a tamaño completo, ya que esto incrementaría el cuestan considerablemente, además de limitar el par que ofrece el servomotor. El ensamblaje de las piezas que forman el brazo está diseñado en SolidWorks.

Una vez que tuvimos el 3D definido comenzamos a diseñar el ataúd donde estaría alojado, a la hora de diseñar el ataúd tuvimos que tener en cuenta ciertos factores como las dimensiones del esqueleto, las dimensiones del prototipo junto con el Arduino para que todo el hardware se alojó en su interior con el fin de obtener acabados de mayor calidad. El diseño del ataúd se realizó utilizando AutoCad ya que la idea era hacer un ataúd de madera para que pudiera cortarse con láser y verse lo más real posible. Además, en el diseño de éste se realizaron una serie de cordones con el fin de obtener un cofre en forma de puzzle para que todo encajara a la perfección y un doble fondo para albergar toda la ferretería del proyecto, que es decir, el Arduino, el protoboard y los demás elementos que dan forma al proyecto. También decidimos agregar ciertos dibujos con un tema de terror para marcar la madera con el láser con el fin de darle originalidad y personalidad al ataúd.

Paso 2: Paso 2: Materiales necesarios

A continuación te mostramos la lista de todos los componentes y piezas necesarias para construir tu ataúd para decorar en Halloween. Todas las piezas están estandarizadas por lo que son fáciles de encontrar tanto en Internet como en tiendas de electrónica física y ferretería.

Electrónica:

Arduino Uno x 1

Servomotor Towerpro SG90 x 1

Sensor ultrasónico HC-SR04 x 1

Led (rojo) x 1

Resistencia 220 Ω x 1

Protoboard x 1

Puente de cables macho x 6

Puente de cables hembra x 4

Cable USB 2.0 x 1

Hardware:

Tornillos para chapa (M3) x 4

Filamento de impresora 3D (en caso de que no tenga una impresora 3D, debe haber una impresora 3D en un espacio de trabajo local o las impresiones se pueden hacer en línea a un precio bastante bajo)

Tablero de madera (600x800x5) x 1

Bisagras x 2

Instrumentos:

impresora 3d

Cortador láser

Taladro

Pistola de silicona

Cinta de dos lados

Decoración (opcional):

Lata de aerosol

Algodón

Paso 3: Paso 3: Piezas fabricadas digitalmente

Las partes necesarias de este proyecto tuvieron que diseñarse a medida, por lo que se diseñaron en 3D con el software SOLIDWORKS, específicamente el brazo esqueleto. Estos fueron impresos en PLA. Puedes elegir el color que quieras pero el blanco es lo que hace que este hueso sea similar a los reales. Algunas de las piezas requieren soportes ya que tienen una forma compleja con salientes, sin embargo, los soportes son de fácil acceso y se pueden quitar. Se disuelven principalmente en agua, pero el brazo, como tiene huesos pequeños, es complejo, por lo que puedes usar un cúter. Mientras que las piezas que componen el féretro fueron diseñadas en AutoCad y cortadas con láser en una madera de pino de 5 mm de espesor. A continuación puede encontrar la lista completa de piezas y los STL para imprimir su propia versión y los diseños 2D para las piezas cortadas con láser. En total, hay 3 partes que deben imprimirse en 3D y X partes que deben cortarse con láser. El tiempo total de impresión es de aproximadamente 4 horas y 30 minutos.

Paso 4: Paso 4: Preparación de enlaces y conexiones

Una vez tenemos todo el material y hardware preparado estamos listos para empezar a montar las conexiones fijas y móviles. Primero necesitamos pegar el protoboard y el arduino, con cinta de doble cara, a la parte inferior del ataúd, tienes que comprobar que es el lado sin dibujos. Ahora tenemos que arreglar el servomotor, necesitamos la pistola de silicona y 2 de las piezas cuadradas. Arreglamos las piezas juntas y el motor, para que quede en la altura correcta, y finalmente fijamos el motor con las 2 piezas a la pieza inferior del ataúd, asegurándonos de que el eje del servomotor esté alineado con el centro de la ataúd y en la parte más baja, sin tapar los huecos para las piezas de la pared. Ahora tenemos el servomotor en el lugar correcto y completamente arreglado. Para el siguiente paso necesitamos pegar el extremo, el “hombro”, del brazo del esqueleto a la pieza en forma de “L” del eje del servomotor, asegurándonos nuevamente de que quede bien centrado.

Paso 5: Paso 5: Cableado y circuito

El montaje de este circuito no tiene complicaciones ya que todos los elementos son aptos para trabajar con el voltaje que trabaja Arduino, ya que si usamos otros dispositivos más complejos debemos hacer cambios para no quemar la placa base Arduino. Los pines y conexiones del servomotor y otros elementos se definen en el código siguiente.

Paso 6: Paso 6: Montaje

Una vez que tenemos el cableado y las conexiones fijas y móviles listas podemos empezar a montar el ataúd. Así que tenemos la parte inferior lista, ahora necesitamos montar las piezas laterales correctamente, para que el dibujo quede afuera. La colocación es realmente sencilla, las piezas solo se fijan en el lugar correcto, lo notarás rápidamente si no es así. Cuando estemos seguros de que todo está bien colocado procedemos a pegarlo con la pistola de silicona. Debería verse así:

Lo siguiente que tenemos que montar es la parte de falso fondo, la que tiene un agujero rectangular. Para eso, primero debemos colocar las piezas cuadradas de manera vertical dentro de las paredes del ataúd, para que funcionen como soportes, y finalmente poner el falso fondo en la parte superior, no hace falta pegarlo porque está muy apretado, pero tenemos para asegurarse de que ha hecho tope con los soportes. Luego tomamos el sensor y lo pegamos en el trozo restante de la puerta, y lo pegamos al ataúd así:

El último paso del montaje es montar la puerta al ataúd, para eso necesitamos las dos bisagras y atornillarlas en la pared lateral derecha, ¡asegúrate de que la puerta se abre y se cierra antes de fijarla y el montaje está completo!

Paso 7: Paso 7: Programación del ataúd

Para el correcto funcionamiento del proyecto decidimos programar este código con el fin de poder mover los grados de movimiento del servo, ya que dependiendo del material que uses para el ataúd necesitarás darle un mayor grado de apertura, de modo que ejerce mayor fuerza para abrir el ataúd. Puede modificar este valor en el código, concretamente en la variable de ángulo, así como el valor de retorno del servo. Es decir, si quieres que la mano vuelva rápidamente o con cierto retraso, también puedes modificarla, concretamente el valor del ángulo (-X). Cuanto mayor sea el valor que escriba, más rápido regresará y más pequeño regresará el servo de una manera más lenta o suave. Te dejamos el código a continuación para que puedas montar tu propio ataúd.

Paso 8: Paso 8: Resultados finales:

Finalmente, una vez cargados el código y todo el montaje del ataúd junto con el brazo esqueleto y todo el hardware comprobamos el correcto funcionamiento del ataúd. Recomendamos variar el ángulo de rotación del servomotor dependiendo de los materiales que haya utilizado en la construcción del ataúd para que el brazo sea capaz de mover la parte superior del ataúd. También puede modificar la velocidad de retorno del brazo, como hemos mencionado en pasos anteriores, como desee. También puede experimentar colocando un paso a paso en lugar de un servomotor o dos servomotores para proporcionar una apertura más rápida del ataúd. Espero que hayas disfrutado de este Instructable y te haya inspirado a construir el tuyo propio.

¡Haciendo feliz!