Laberinto de mármol controlado por servo Build 2: 6 pasos (con imágenes)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:40

Esta es una compilación actualizada basada en un Instructable anterior. Este es más fácil de hacer y se ve un poco mejor. Además, algunas técnicas de construcción nuevas, como el uso de imanes para unir el laberinto de Lego, son geniales.

El proyecto es para un sitio web que le permite controlar este dispositivo a través de Internet. Como antes, dado que es un sitio web con latencia (sin Wiimotes), solo hay 4 comandos: Arriba, Abajo, Izquierda y Derecha. Por lo tanto, el laberinto en sí debe diseñarse cuidadosamente para que funcione solo con esos comandos primitivos, y esos diseños se tratan aquí.

Este Instructable trata sobre la construcción mecánica de este proyecto. Otros cubren el control web. Para el control local con un Arduino, este Instructable tiene el diseño y el código del controlador para hacerlo funcionar. También adjunté la última versión del código de control local al último paso de este Instructable.

Paso 1: Partes

Metal, madera y misceláneos

6.5 "de aluminio en ángulo 1.5" x 1.5 "x 1/16" de grosor

4 pies de barra de aluminio de 1.5 "x 1/8" de grosor - 1/16 "también podría estar bien. Tenía una buena barra anodizada, pero cualquier tipo servirá.

Lámina de plástico: 10 "x 10" x 1/16 "de grosor. Recomiendo policarbonato / lexan ya que es menos probable que se agriete.

Base Lego - 10 "x 10" (32 pernos x 32 pernos)

1x ladrillos Lego

Mármol: el tamaño correcto de mármol para dos tacos de Lego es 9/16 (14 mm), que es común en los juegos de mesa. Land of Marbles tiene muchos colores y estilos disponibles en este tamaño.

Pino 1x4 - alrededor de 5 pies

(8) imanes de neodimio redondos de 1/4 "x 1/16" de espesor

Servos: se recomiendan los Hitec HS-5645MG

Hardware

Utilizo McMaster-Carr para pedir los tornillos, tuercas y arandelas de acero inoxidable, pero puede conseguir la mayoría en una ferretería local. Los tornillos para madera eran de la tienda de artículos para el hogar local.

(4) Tornillos de cabeza hueca de cabeza plana # 8-32 de 3/8 de largo para los soportes del eje X al montaje de plástico

(4) Arandelas planas n. ° 8, arandelas de seguridad divididas y tuercas hexagonales; en su lugar, se pueden usar tuercas Keps

(8) tornillos de cabeza plana # 8-32 de 1/2 de largo para el soporte del eje Y

(8) tuercas Keps # 8-32

(4) tornillos de cabeza plana # 6-32 de 3/8 de largo para montar los servos (dos por servo)

(4) Arandelas de seguridad divididas # 6-32 + tuercas hexagonales

(2) tornillos de cabeza plana # 4-40 de 1/4 de largo para la bocina del servo del eje X

(2) tornillos de cabeza plana # 4-40 de 3/8 de largo para el servo cuerno del eje Y (el aluminio es más grueso)

(2) tornillos de cabeza plana # 4-40 de 3/4 de largo para los pivotes

(6) Tuercas # 4-40 - tal vez sería bueno un par de arandelas de seguridad divididas y arandelas planas para los pivotes.

(8) 1 tornillos largos para paneles de yeso de 58"

(4) Tornillos para listones mod. De celosía # 8 de 3/4 de largo

Paso 2: construcción de la plataforma y el eje X

Para la plataforma, utilicé una pieza cuadrada de plástico de policarbonato. El policarbonato es más agradable que el acrílico, ya que no se agrieta cuando se perfora y corta. Como la base de Lego es cuadrada de 10 , también hice el plástico de ese tamaño.

Necesitamos conectar un cuerno de servo y un pivote a la base, así que corté un par de piezas de 1.25 "del ángulo de aluminio de 1.5" x 1.5 "x 1/16". De hecho, corté tres de ellos, ya que necesitamos uno más en el siguiente paso.

Perforé cuatro orificios de 3/16 en cada pieza para montar en la plataforma, pero al final, solo usé dos de ellos para el montaje; usé un par de orificios diagonales. Marqué los orificios en el plástico usando los soportes como plantillas: sostuve el plástico verticalmente sobre una mesa para hacerlo cuadrado y sostuve el soporte contra él para marcar los agujeros. Las cabezas de los tornillos se pegan donde estará la placa de Lego, pero el sistema de fijación de imán que usé es más alto, así que eso no es un problema.

En un soporte, solo necesita un orificio de 7/64 "en el centro para el tornillo # 4-40 de 3/4" de largo.

En el otro soporte, necesita un gran orificio en el centro para la bocina del servo. Recomiendo encarecidamente un taladro escalonado para esto, es mucho más seguro y fácil para estos agujeros más grandes. En la bocina del servo, perforé dos de los orificios con la broca de 7/64 ", los rastreé hasta el soporte y perforé el soporte. Se usaron tornillos de 1/4" de largo # 4-40 para sujetar la bocina del servo a la soporte.

Para unir la placa de Lego a la base de plástico, utilicé pares de imanes: un par en cada esquina pegado a cada lado para que la placa de Lego se pueda quitar fácilmente para trabajar. Usé superpegamento (cianoacrilato) y debes tener cuidado de no pegar los imanes. Entonces, puse gotas de pegamento en el plástico y pegué los imanes al pegamento en lugar de poner el pegamento en los imanes. Una vez que se secaron, puse pegamento en la base de Lego y lo empujé sobre los pares de imanes.

Paso 3: construcción del eje Y

Hay un par de formas de hacer el eje Y. Usé una barra de aluminio de 1/8 "de grosor y la doblé. 1/16" podría estar bien y sería mucho más fácil de doblar. También puede hacer soportes de esquina de aluminio en ángulo o usar soportes estándar y solo 4 piezas rectas de aluminio. Eso puede facilitar la construcción, ya que doblar el metal perfectamente puede ser complicado, aunque doblar es muy rápido, y el enfoque del soporte puede ser más pesado y requiere muchos más tornillos y agujeros.

Para este proyecto, el eje Y fue de 11.25 "x 12". Para el enfoque de flexión, dividí uno de los lados de 12 "hacia arriba para el soporte. En mi caso, con la placa de unión de metal de 1/8" opuesta al servo les permitió equilibrarse bien para que el servo no tenga que luchar para sostener nivel.

Para unir el lazo, utilicé una barra de 1,5 ", taladré agujeros de 3/16" y utilicé tornillos # 8-32 de 1/2 "de largo con tuercas Keps. Primero taladré los 8 agujeros en la pieza de unión y luego tracé esos agujeros en el eje Y, colocándolo plano sobre una mesa para que quede bien alineado. Con el enfoque del soporte de esquina, este paso no sería necesario.

En un lado del eje Y, es necesario montar el servo del eje Z. Seguí el contorno del servo, asegurándome de que la bocina del servo estuviera en el medio del lado. El cuerpo del servo estará un poco desplazado. Luego utilicé una herramienta Dremel para cortar el rectángulo, y lo limité en forma cuadrada y suave. Para montar el servo, utilicé el servo como guía y perforé dos orificios de 7/64 para que los tornillos # 6-32 lo montaran. Usé un tornillo, una arandela de seguridad dividida y una tuerca para sujetarlos. no había espacio suficiente para una lavadora plana.

En el lado opuesto del servo, en el soporte de unión, taladre un orificio de 7/64 para que encaje el pivote.

Es necesario agregar una bocina de servo y un pivote al eje Y, al igual que en el paso anterior.

Paso 4: construcción de la base

Habrá un soporte de servo y un pivote en la base. Un lado de esas piezas de aluminio en ángulo se puede recortar a 3/4 "de ancho, ya que descansarán sobre las tablas de pino. El pivote es solo una pieza más de aluminio en ángulo de 1,25" de largo, con un orificio de 3/16 ".

Puede comprar soportes de servo o hacer uno; vea la imagen de una manera. Para el que hice, utilicé una pieza de 2,5 "de largo de aluminio en ángulo de 1,5" x 1,5 ".

La base puede ser de madera. Usé tablas de 1x4 de alta calidad. Dos de ellos tenían 15 "de largo y dos de 13,25" de largo; eran fundamentales para asegurarse de que el servo y el pivote encajaran perfectamente. Utilicé tornillos para paneles de yeso de 1-5 / 8 "para mantenerlos unidos. Taladre previamente los orificios con un taladro para fregadero, ya que estaban cerca del borde de la madera.

El pivote está centrado en uno de los lados de 11.25 y el soporte del servo en el otro lado; asegúrese de centrar la bocina del servo, no el cuerpo del servo, que estará un poco descentrado.

Perforé un par de agujeros de 3/16 "en la parte inferior de los dos soportes y utilicé tornillos para listones # 8 de 3/4" de largo (cabezales grandes) para atornillarlos en la madera.

Paso 5: Diseño de laberinto

Con solo cuatro movimientos primitivos (Arriba, Abajo, Izquierda, Derecha), diseñar el laberinto puede ser un desafío. No se puede girar el mármol en medio de un pasillo, por lo que se necesitan algunos diseños especiales. Vea la imagen para ver las formas que permiten la ramificación. El centro de los patrones puede ser de diferentes tamaños y posiblemente no se use en absoluto, pero tener algo allí ayuda a mantener la bola en el camino si no se mueve exactamente recto. Esos diseños tienen cuatro salidas, pero puedes bloquear una de ellas para tener tres.

Paso 6: Servos

He probado algunos servos con este proyecto. Los estándar funcionarán, pero serán un poco inestables manteniendo la posición nivelada. También he usado servos Hitec HS-645MG ya que lo hicieron mucho mejor manteniendo la posición de nivel. Para este proyecto, sin embargo, cambié a los servos digitales Hitec HS-5645MG, ya que tienen mucha potencia de retención sin temblar en la mesa de nivel, y la banda muerta se puede ajustar para la nivelación de la mesa si es necesario.

Se adjunta el último código Arduino para el modo de control local. ¡Divertirse! Este es un gran proyecto para que jueguen niños de todas las edades.