Erizos bailones

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Los erizos bailones son una matriz de 32 imanes de neodimio móviles actuados por servomotores. Hemos creado un sistema de piñón y cremallera que permite a los imanes subir y bajar a través de un cono impreso en 3D. Alrededor del cono hemos colocado polvo de hierro para dibujar los campos magnéticos que crean los imanes. Necesitamos estos materiales:

  • 32 imanes cilíndricos de neodimio de 10 mm de diámetro y 40 mm de altura
  • 32 microservos
  • Polvo de hierro
  • 78 tornillos y tuercas M3x20
  • 8 tornillos y tuercas M3x35

Los archivos DXF se han cortado mediante láser en planchas de metacrilato negro de 8 mm.

Los archivos STL se han imprimido en plástico PLA con una impresora 3D.

 

 

MONTAJE MECÁNICO

Lo primero que debes hacer para montar el artefacto es construir los actuadores lineales. Para cada actuador necesitarás: un servomotor, un imán, una bancada de plástico, un piñón de plástico, una cremallera de plástico y un pivote de plástico.

Comienza montando el piñón en el cabezal del servo. Para ello utiliza los tornillos que trae el servo en su bolsa.

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Por otra parte, encaja el imán de neodimio en el agujero de la cremallera. Si la unión no queda demasiado fuerte, puedes añadir una gota de pegamento, poniendo especial cuidado en que el pegamento no invada la zona visible del imán.

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Tras esto, procede a montar el actuador completo. Es muy importante controlar la posición del servo y la posición de la cremallera al montarlo. El servo debe tener un rango suficiente para subir y bajar el imán sin llegar a su tope mecánico de rotación. Una forma fácil de conseguir esto es ayudarte de una placa Arduino para llevar al servo a una posición fija de 20º. Manteniendo el servo en esta posición, monta la cremallera en su posición de máxima retracción.

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El servo se atornillará a la bancada con los tornillos largos que podemos encontrar en la bolsa del servo.

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Tras estos pasos ya habrás obtenido un actuador completo. Ya puedes empezar a montar el chasis principal utilizando: la placa de metacrilato agujereada, los pivotes imprimibles, los actuadores, dos tornillos M3x20 mm y dos tuercas para cada erizo.

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Para finalizar el montaje de la mesa, utiliza el resto de piezas de metacrilato y las patas impresas. Fija cada placa de metacrilato con cuatro tornillos y cuatro tuercas.

Falta un último detalle: atornilla la placa imprimible que servirá de soporte a los conectores de la mesa y al botón de inicio en la cara lateral de la mesa.

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¡Ya has terminado el montaje! Si todo ha ido bien, el cacharro resultante debe ser parecido al nuestro.

 

 

CIRCUITO ELÉCTRICO

Una vez tengas la mesa completamente montada, queda montar el circuito eléctrico.

Primero corta un tres trozos de placa preperforada y suelda tres tiras de pines macho a cada uno. El resultado deben ser dos placas con tres tiras de 12 pines de longitud y otra de 8 pines de longitud. Estas placas van unidas entre sí por cables de alimentación que conectan respectivamente las tiras de 5V y las de GND de las distintas placas.

Las tiras sirven para conectar los servos directamente, llegándoles la alimentación de la fuente externa y la señal desde el Arduino. Una vez soldados los cables a los pines de señal se conectan a los pines correspondientes del microcontrolador, en este caso del 22 al 54, y se suelda otro cable que una la tira GND al GND de la placa controladora.

Finalmente se fija el alargador USB B al Arduino y a la tapa impresa y el jack de alimentación a las tiras de pines de 5V y GND, teniendo en cuenta la polaridad. El botón se conecta igualmente al pin 2 del microcontrolador.

Una vez construida la mesa hay que preparar la fuente de alimentación. Para un resultado más limpio es mejor abrir la fuente, pero si no se es familiar con los peligros que conlleva recomendamos prepararla ÚNICAMENTE DESDE EL EXTERIOR.

Con la fuente desenchufada y descargada cortamos los cables que nos sobran. Para ello dejaremos sólo los cables de color rojo (+5V), negro (GND) y verde (PS ON).

  • Soldamos el cable verde a uno negro y aislamos la soldadura con cinta aislante o un poco de termorretráctil
  • Soldamos los cables rojos y negros al jack de alimentación macho, de forma que el centro esté a 5V y el la parte externa a GND
  • Sellamos todos los demás cables cortados para evitar que produzcan cortocircuitos

 

 

PROGRAMACIÓN

Para que los actuadores comiencen a bailar falta todavía programarlos. Para eso tenemos dos programas:

  • El código para el Arduino Mega, donde se establecen los pasos de baile y el orden de los mismos. Sólo hay que subirlo a la placa, utilizando por ejemplo la IDE de Arduino
  • El código para el ordenador, que lanza la música cuando se presiona el botón. La mesa debe de estar conectada al ordenador antes de lanzarse este programa para que funcione

Para finalizar, sólo hay que recortar la canción por el estribillo y copiarla en la carpeta /imanes/data/ y mover el archivo “Play.desktop” al escritorio. Tenemos que añadir la ruta hasta el archivo “Play.sh” en la línea “Exec=/programming/Play.sh” .

Para hacer que funcione simplemente lanzamos la aplicación del escritorio y pulsamos el botón.

 

¡Aquí vemos la mesa en funcionamiento en El Hormiguero junto a David Guetta!

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