BB8: 9 pasos

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

Este proyecto fue para 'Electrónica Creativa', un módulo de Ingeniería Electrónica de Beng en la Facultad de Telecomunicaciones de la Universidad de Málaga (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Somos tres estudiantes que quisimos desarrollar un proyecto que nos motive y cautive. Buscábamos proyectos y uno en particular nos llamó la atención, así que pensamos que podríamos reproducirlo. Después de discutir varias ideas, decidimos crear un BB8.

El instructable en el que se basó nuestro proyecto es:

www.instructables.com/id/BB8-Droid-Arduino…

Paso 1: Materiales

• Arduino UNO
• Motores DC y ruedas - Link
• Escudo de accionamiento del motor L293D - Enlace
• Modelo de Bluetooth HM-10 - Enlace
• Imanes de neodimio (8 mm x 3 mm)
• Imanes de 20 mm x 3 mm
• Bola de espuma de poliestireno
• 4 pilas AA
• Soporte de batería para 4 pilas AA
• Sharpies
• Caña de pescar 100g
• Plástico para impresora 3D
• Pila de botón
• Soporte de batería para pila de botón
• LED rojo
• Un par de alambres
• Algunas abrazaderas para sujetar los motores
• Pintura blanca y naranja
• 3 tornillos para sujetar la placa Arduino
• Cinta adhesiva
• Llenador de madera
• Pintura blanca y naranja

También necesitará las siguientes herramientas:

• Destornillador
• Pistola de fusión en caliente
• Soldador de estaño
• Cepillar

Paso 2: ¡Hagámoslo! - Estructura interna

Una vez tenemos todos los materiales, lo primero que tenemos que hacer es imprimir la pieza interior.

Mientras se imprime la pieza, cambiaremos los pines macho 0 y 1 del controlador de motores por pines hembra-macho. Para ello, con la ayuda de un soldador, retiraremos los pines macho existentes y colocaremos los nuevos. Además, soldaremos unos pines hembra donde indica Vcc y Gnd para poder conectar allí la fuente de alimentación del módulo bluetooth.

Una vez finalizado esto, realizaremos las conexiones de los motores: los conectaremos a las entradas M1 y M2 de la placa, como se indica en las imágenes.

Una vez que tenemos impresa la estructura interna, podemos pasar a instalar todos los componentes de la siguiente manera:

Los motores se colocarán en las posiciones indicadas y se sujetarán con bridas.

El arduino se sujetará verticalmente con los tornillos como se ve en la imagen y el controlador de los motores se colocará en la parte superior.

Finalmente, colocaremos el módulo bluetooth en el compartimento dedicado.

Por otro lado, precedemos colocar los imanes en los orificios de la parte superior, procurando que todos estén con la misma polaridad (lo podemos comprobar acercándonos a otro imán).

Nota: las piezas para impresión 3D se pueden obtener en el enlace al inicio del intrusible y corresponden al proyecto mencionado anteriormente.

Paso 3: Módulo Bluetooth y carga del programa

Siguiendo el proyecto base, nuestro módulo bluetooth es el HM-10 con seis pines (de los cuales, teníamos cuatro de ellos, los más importantes, Vcc, Gnn, Rx y Tx).

La conexión de los pines ya está especificada en el apartado anterior y la comunicación entre este módulo y el arduino es muy sencilla ya que el arduino se comunica con él como un terminal serial.

En nuestro proyecto, queríamos cambiar el nombre del módulo a "BB8". Normalmente, esto se hace a través de comandos AT de los que hay mucha información en la web pero, el módulo que adquirimos (y del que hemos dejado un enlace en la lista de materiales), es del fabricante DSD TECH y necesita un programa que el fabricante proporciona en su sitio web para modificar la configuración del módulo. Enlace del programa: dsdtech-global

Como hemos comentado anteriormente, la comunicación se realiza como un terminal serial y es muy fácil de comprobar, con una aplicación móvil y un programa arduino básico su funcionamiento.

Una vez que tenemos todas las partes colocadas (apartado anterior) y el módulo bluetooth configurado, podemos cargar el arduino con el software que adjuntamos en el paso 8. Para ello, primero debemos desconectar los pines Tx y Rx (0 y 1 respectivamente) pues de lo contrario tendremos problemas. Luego, conectamos el arduino a la PC, abrimos la aplicación oficial Arduino, seleccionamos el modelo de placa conectada (Arduino UNO) así como el puerto al que está conectado y procedemos a cargar el programa.

Paso 4: Aplicación de Android

Hay muchas aplicaciones IOS y ANDROID compatibles con Arduino y nuestro módulo bluetooth, por lo que nos fue difícil elegir una… Finalmente elegimos una aplicación para Android llamada Bluetooth Electronics. Esta aplicación te permite personalizar la pantalla, colocar todo tipo de elementos, desde botones hasta joysticks y conectarte de diferentes formas como bluetooth, BLE y USB.

En nuestra interfaz hemos colocado el nombre del robot, un botonera y un terminal para ver qué enviamos desde la aplicación. Hemos configurado el pad para enviar 'P' + número + 'F' en cada transmisión. La 'P' inicia la transmisión, el número corresponde a un número asociado con cada flecha en la almohadilla y la 'F' finaliza la transmisión.

Una vez que hemos personalizado y configurado nuestra interfaz, conectamos nuestro dispositivo y pulsamos el botón EJECUTAR. Ahora podemos probar nuestro robot y nuestro programa sin ningún problema.

Enlace de aplicación: arduinobluetooth

Paso 5: Cuerpo

Esta es una de las piezas principales de nuestro proyecto. En el proyecto original el plástico es gris y la bola tiene que pintarse de blanco. En nuestro caso, preferimos imprimirlo en blanco para ahorrarnos tiempo después a la hora de pintarlo.

Una vez terminado, podemos introducir la estructura interior y probar que todo funciona a través de la aplicación que mencionamos en el apartado anterior.

Paso 6: cabeza

Para hacer esto, primero se imprime la base del cabezal.

En segundo lugar, colocamos un portapilas en su interior y por el orificio que queda pasamos los cables para poner un led (correctamente polarizado) en la parte superior y con una resistencia de 330 en uno de sus terminales soldando como se muestra en la fotografía.

Luego, cortamos la bola de porexpan por la mitad y la pegamos con silicona caliente en la parte superior de la base de la cabeza.

Finalmente, tuvimos que colocar los imanes en el interior para lo que usamos silicona caliente.

Paso 7: decorar

Para la pelota, primero, con una brújula hacemos dos círculos. Luego, en cada diagonal de los círculos hacemos 1 rectángulo.

Una vez realizados los 6 dibujos a lápiz, cogemos un poco de cinta adhesiva para cubrir todo lo que no queríamos pintar y procedemos a aplicar 1 mano de spray (tomando las precauciones necesarias).

Cuando esté seco, retiramos la cinta y delimitamos todos los dibujos con un lápiz como más nos guste. En nuestro caso, nos fijamos en el diseño del BB8 original.

Es importante asegurarse de que los dibujos estén perfectamente distribuidos y que no haya demasiados dibujos en las juntas, ya que se notará el corte cuando procedamos a cerrar la bola.

Por último, para cerrar la bola optamos por utilizar cinta adhesiva y concluir la bola como vemos en el último apartado.

Paso 8: software

En el siguiente enlace a la plataforma GitHub, encontrará el código que deberá implementar en la placa arduino UNO para desarrollar este instructable. Tendrá que descargarlo y cargarlo como se explica en el paso 3.

Recuerda tener desconectados los pines Tx y Rx de la placa Arduino UNO. De lo contrario, la carga no será posible y te dará problemas.

Enlace: GitHub

Paso 9: Conclusión

Ahora que ya sabes cómo construir el BB8, te mostraremos una serie de consejos y trucos de nuestra experiencia que te ayudarán, al replicar este proyecto, a que funcione correctamente y no tengas problemas.

Como recordarás, en el paso 6 se instalan los imanes y nuestra idea inicial era colocar tres imanes de neodimio en la estructura interna y otros tres en la cabeza, pero cuando los adquirimos y probamos, los imanes ejercían tal fuerza que el interno la estructura se levantó y no funcionó correctamente.

Por ello, probamos imanes menos potentes para la cabeza (de ahí que no sean de neodimio) así como compensaciones con pesos para que la pelota no tuviera muchas oscilaciones y recuperara su posición inicial rápidamente. Esto ayudó a asegurar que, cuando se intercalan con giros y caminando hacia adelante, la dirección de la pelota no se distorsiona.

Lo que sucedió es que, en pruebas anteriores, la pelota giraba en círculos y si acelerabas la trayectoria no era perfecta, algo que corregimos con el peso de 100 gramos ubicado en la parte posterior de la estructura interna y que se puede ver en la imagen adjunta.

Por otro lado, para reducir la fricción y hacer que el giro de la cabeza sea más natural y resbaladizo, colocamos tiras de cinta para el cuerpo sobre los imanes.