MÉTODO DE PROYECTOS

1. Definición del problema:

Con el fin de montar un circuito eléctrico sencillo, y demostrar que cuando a un motor de corriente continua se le invierte la polaridad de la pila a la que se conecta, el motor gira en sentido contrario, hemos decidido montar un pequeño robot que cuando colisione con un obstáculo, avance en sentido contrario al de su marcha inicial.

Con esta intención hemos redactado las siguientes especificaciones iniciales que debe cumplir nuestro proyecto:

1) Las dimensiones del robot no pueden superar los 30 cm x 30 cm x 30 cm

2) El robot dispondrá de un único motor.

3) Para la alimentación del motor se dispondrá de dos pilas que se conectarán con una polaridad u otra, en función de las colisiones que sufra.

4) Al poner en funcionamiento el robot, avanzará hacia delante, hasta que choque con un obstáculo. Cuando colisione irá hacia atrás, hasta que de nuevo colisione. En el momento de esta colisión, avanzará de nuevo y así sucesivamente.

5) Cuando el robot se mueva en un sentido se encenderán 2 LED de un color determinado y cuando avance en sentido contrario se encenderá una sirena y otros 2 LED de color diferente.

6) El robot debe ser rematado de modo que pueda cambiarse la pila sin tener que producir a su desmontado.

2. Búsqueda de información:

LEDS: es un dispositivo diodo (semiconductor) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando circula por él una corriente eléctrica. El color del led puede variar. LED viene del inglés (Light-Emmiting Diode: "Diodo emisor de luz"). 

MOTOR ELÉCTRICO: es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas.

INTERRUPTOR FIN DE CARRERA: este interruptor tiene el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde están los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Tiene un uso muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, por ejemplo: ascensores, montacargas, robots..

PILA ELÉCTRICA: es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, ya que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila (polos, electrodos o bornes). Uno de ellos es el polo positivo o cátodo y el otro es el polo negativo o ánodo.

PINZAS DE COCODRILO: Es un conector para cables, de dos ramas no cruzadas. Se las fija a un conductor con soldadura o por compresión del metal para poder conectarlo y desconectarlo en forma rápida a otros cables.

Las hay aisladas y desnudas (sin aislante). Estas últimas son para trabajos en muy baja tensión, como por ejemplo, las que se usan en la masa de las máquinas de soldar eléctricas, las de los cargadores de baterías. El tamaño varía según la intensidad que deba circular por ellas.

 
3. Diseñar la solución:
 
a) Descripción general del proyecto:

Pretendemos crear un coche que al colisionar contra un obstáculo cambie su dirección. Esta es su función principal, pero a parte tenemos que conseguir crear un circuito con el que cuando el coche ande hacia delante se enciendan 2 leds verdes y cuando ande hacia atrás se enciendan 2 leds rojos y se accione una bocina. Las dimensiones del robot no pueden superar los 30 cm x 30 cm x 30 cm. El circuito lo tenemos que crear con tan solo 1 motor, 4 leds, la bocina y dos pilas (las cuales debemos poder cambiarlas sin necesidad de desmontar todo el circuito de nuevo).

RESUMIENDO: Vamos a crear un robot que al colisionar contra un obstáculo cambie de dirección. A la vez, tienen que iluminarse 2 leds verdes cuando ande hacia delante y 2 leds rojos + 1 bocina cuando ande hacia atrás.
 
 
b) Explicación de la idea clave y c) Forma del objeto:
 
1. Lo primero que vamos a realizar para este proyecto es un parachoques (el cual nosotros lo hemos hecho en forma de I). Este parachoques lo vamos a fijar un poco, para que no se mueva con unos puentecitos. Tanto el parachoques como los puentecitos lo hemos hecho con madera de contrachapado.
 
2. Lo segundo que hacemos es la base, un cuadrado de madera mas fina.
 
3. Una vez que tengamos la base y el parachoques, calculamos la mitad de nuestra base y colocamos el parachoques, pegando los puentecitos haciendo de tope.
 
4. El siguiente paso, es ir colocando el circuito de forma estable en la base. Una pila a un lado del parachoques y otra pila al otro lado, para crear mas estabilidad. Se pega el motor bajo la base y conectamos la parte delantera a él (esto despues de haber hecho un agujero en la base para que entre la rueda). Las otras dos ruedas traseras las colocamos en un eje y este lo unimos a la base con dos visagras.
 
5. Ahora realizamos un tope que pegaremos a la I (parachoques) y que nos servirá para accionar el interruptor fin de carreras, que pegaremos en la base junto al tope.
 
6. Tras tener todo esto fijo a la base, iremos colocando los cables, los leds y la bocina.
 
7. El último paso será crear la carcasa que recubra el coche y pintarlo para decorarlo.
 
d) Los materiales:
 
1. Usaremos madera de contrachapado (para el parachoques y los topes)
2. Madera mas fina (para la base)
3. Pegamento termofusible
4. 2 leds rojos
5. 2 leds verdes
6. 1 bocina
7. 2 pilas de petaca
8. Cables y cocodrilos
9. 3 ruedas
10. 1 motor
11. Visagras
12. Adaptador de la rueda para unirlo al eje
13. Eje
 
e) Las herramientas:
 
1. Sierras
2. Pistola termofusible
3. Papel de lija
4. Berbiquí
5. Martillo
6. Gatos
7. Metro
8. Tijeras
9. Lápiz
10. Goma
 
f) Otras características:
 
Tanto el color, como el peso no lo hemos pensado ni calculado, ya que el proyecto no está acabado.
El presupuesto:
1. Los 4 leds: unos 5 cents
2. Bocina: unos 45 cents
3. Las 3 ruedas: alrededor de 1 €
4. Cables y cocodrilos: unos 2 €
5. Pegamento termofusible: unos 90 cents
6. Motor: alrededor de 1 €
7. Pilas: unos 3,50 €
8. Visagras: unos 20 cents
9. Madera: unos 8 €
 
TOTAL: alrededor de 17 €
 
DIBUJO DEL COCHE CHOCAMUROS DESDE ARRIBA

4. Planificar el trabajo:

1º DÍA:

- Calcular las medidas que queremos para la base, cortarla y lijarla
- Calcular las medidas para el parachoques, cortarlo y lijarlo
- Calcular las medidas de los topes, cortarlos y lijarlos

2º DÍA:
- Colocar el parachoques sobre la base
- Colocar los topes del parachoques
- Preparar el tope del interruptor fin de carreras, con las medidas adecuadas

3º DÍA:
- Planificar donde colocaremos las pilas y todos los elementos del circuito para asegurar la estailidad.
- Hacer el agujero para colocar la rueda delantera
- Pegar el motor
- Unir la rueda delantera al motor

4º DÍA:
- Tomar medidas para colocar con estabilidad las pilas
- Pegar las pilas
- Pegar el tope del fin de carreras
- Pegar el fin de carreras

5º DÍA:
- Colocar las ruedas traseras en el eje
- Pegar las visagras
- Colocar las ruedas traseras con el eje
- Terminar el circuito colocando los leds, la bocina y los cables
- Comenzar con las medidas de la carcasa

6º DÍA:
- Cortar la carcasa del coche
- Ir probando si todo sigue funcionando
- Lijar bien la madera de la carcasa

7º DIA:
- Pintar el coche
- Probar que todo funcione bien
- Dar los últimos retoques

Presupuesto: No hemos necesitado más material de lo normal. Hemos usado el material que nos han dado al principio, excepto alguna pila que hemos tenido que cambiar alguna vez.

5. Construir:

1. Colocar el parachoques sobre la base
2. Ajustar el parachoques pegando los topes (puentecitos)
3. Hacer agujero a la base para colocar la rueda delantera
4. Pegar las pilas en los laterales del parachoques
5. Pegar el tope para el fin de carreras en el parachoques
6. Pegar el fin de carreras a la base
7. Pegar el motor a la base junto al agujero para la rueda delantera
8. Unir la rueda delantera al motor
9. Colocar las ruedas traseras en el eje
10. Pegar las visagras a la base
11. Colocar el eje con las ruedas traseras en las visagras
12. Colocar un cable que salga de la patilla común del interruptor fin de carrera
13. Realizar un nudo en ese cable
14. A partir de ese nudo sacar 6 cables
15. De dos de esos cables sacar un led verde por cada cable
16. Otro de los cables unirlo al motor
17. Otros dos cables, con un led rojo en cada cable
18. Un último cable con la bocina
19. Esos 6 cables se unen haciendo un nudo, del cual salen dos cables,
20. Un cable se une al polo positivo de una pila
21. El otro cable se une al polo negativo de la pila
22. De la pila en la que hemos unido un cable al polo positivo, sacamos un cable del polo negativo y lo unimos a la patilla del centro del interruptor fin de carrera
23. De la pila en la que hemos unido un cable al polo negativo, sacamos un cable del polo positivo y lo unimos a la única patilla libre que queda en el interruptor fin de carrera
24. Colocamos la carcasa del coche, uniendolo con pegamento termofusible

¡YA TENEMOS HECHO NUESTRO COCHE CHOCAMUROS!

PLANOS:

La base mide aprox 20 x 20 cm
El parachoques (I) mide aprox 20 x 25 cm
Los topes (puentecitos) miden aprox 5 x 3 cm

6. Prueba y evaluación:

1º Comprobaremos si el coche anda: si no anda, algo falla, asi que comprobaremos los cables que conectan la pila con el motor y con el interruptor fin de carreras.
2º Comprobaremos si los dos leds verdes se encienden cuando el coche anda hacia delante: si no se encienden, algo falla, asi que comprobaremos los cables que unen los 2 leds a las pilas y al interruptor fin de carreras.
3º Comprobaremos si los dos leds rojos y la bocina funcionan correctamente cuando el coche ande hacia atrás: si no funcionan, algo falla, asi que comprobaremos los cables que unen los 2 leds y la bocina a las pilas y al interruptor fin de carreras.
4º Comprobaremos que el coche al chocas contra un obstáculo acciona el interruptor fin de carreras con el tope que hemos colocado en el parachoques: si no se acciona, habrá que colocar de una manera diferente el tope hasta que consigamos nuestro objetivo.

5º Si todo esto funciona: ¡¡TENEMOS NUESTRO PROYECTO TERMINADO!!