Mover objetos es una de las funciones para las que están diseñados y ensamblados los robots. Estos objetos pueden ser un componente/ensamblaje en el robot o un objeto externo. Los objetos se manipulan, por lo que estos conjuntos de robots se denominan manipuladores.
Ya sea que los robots se estén creando para un juego en el aula o para una competencia de robótica, los manipuladores efectivos y eficientes le dan al robot una ventaja competitiva. El análisis de la estrategia de juego debe ser el punto de partida a la hora de decidir sobre un manipulador. Eso significa preguntar: "¿Cómo va a jugar el robot?". Algunos factores a considerar son hacer coincidir el nivel de experiencia y conocimiento del ensamblador con la complejidad del diseño; y evaluar la cantidad de tiempo disponible para ensamblar el diseño.
Por ejemplo, en el juego VEX Robotics Competition 2019-2020, Tower Takeover, un arado se puede conectar rápida y fácilmente a un tren de transmisión que permite al robot empujar las piezas del juego del cubo hacia las zonas de gol. Mientras que, ensamblar una doble barra de 4 reversos con una garra de rodillo que permitiría al robot marcar y eliminar cubos de la torre central más alta y apilar varios cubos en la zona de gol, requeriría mucha más planificación y tiempo para ensamblar.
Una de las ventajas del sistema VEX V5 es que permite muchos diseños y una oportunidad casi infinita para la creatividad. Esto permite una amplia variedad de diferentes tipos de manipuladores y, muy probablemente, nuevos diseños que aún no se han ensamblado. Para proporcionar un punto de partida, aquí hay algunas descripciones de diferentes tipos de manipuladores.
Manipuladores pasivos
Los manipuladores pasivos no tienen actuadores, o en otras palabras, no hay un motor o cilindro neumático que esté directamente conectado al manipulador. Las reglas de muchos juegos de robótica incluyen limitaciones en el número de motores y/o la cantidad de almacenamiento de aire neumático que puede poseer un robot. El diseño de un manipulador pasivo permite utilizar los actuadores del robot para funciones adicionales. Los manipuladores pasivos se mueven al estar conectados a un tren motriz u otro manipulador activo. También pueden contener energía almacenada de bandas de goma o tubos de látex. Los manipuladores pasivos pueden ser algunos de los tipos de manipuladores más fáciles y rápidos de ensamblar, aunque pueden ser muy complejos con liberaciones manuales y mecanismos de reinicio.
| Arado pasivo |
Algunos ejemplos de manipuladores pasivos que se pueden usar para jugar un juego de robótica incluyen:
- Los arados generalmente están unidos a la transmisión y, por lo general, sus funciones son empujar las piezas del juego y/o evitar que el robot se acerque a las piezas del juego y se vuelva inmóvil.
- Los tenedores y las cucharas (tipos de garras pasivas) suelen estar unidos a un brazo y, por lo general, están diseñados para deslizarse debajo de las piezas del juego para recogerlas.
- Los escudos están diseñados para mantener las piezas del juego fuera del robot.
- Las diapositivas de las piezas del juego están diseñadas para permitir que las piezas del juego se salgan de la diapositiva y entren en la zona de gol o de anotación.
- Las zonas de expansión permiten que el robot se expanda más allá de su posición inicial después de que comience una partida.
Para obtener más información sobre este tema, consulte: Cómo decidir sobre un manipulador pasivo.
Manipuladores activos para levantar objetos
Los manipuladores activos se mueven al tener un activador como un sistema de cilindro neumático o un motor. Los motores pueden accionar directamente el manipulador activo. Los motores también pueden mover manipuladores cuando se ensamblan en combinación con un tren de engranajes, un sistema de cadena y piñón, un kit de movimiento lineal, un cojinete de mesa giratoria u otras piezas disponibles en la línea de productos Motion. Por lo general, los manipuladores activos tardan más tiempo y planificación en ensamblarse que las manipulaciones pasivas.
Algunos ejemplos de manipuladores activos que se pueden usar para levantar y colocar objetos en un juego de robótica incluyen:
- Los brazos generalmente se unen a una torre en el chasis del robot y se utilizan para levantar otro manipulador en el extremo del brazo o para levantar el robot del suelo.
- Las garras generalmente se unen a un extremo de un brazo y se utilizan para agarrar un objeto.
- Las puertas y la cesta/coleccionistas están diseñadas para contener múltiples piezas de juego.
- Los elevadores se ensamblan para levantar otros manipuladores verticalmente o para levantar el robot del suelo.
| Brazo de 4 barras V5 Clawbot | V5 Clawbot Claw |
Manipuladores activos para lanzar un objeto
Algunos juegos de robótica tienen un elemento de juego donde hay una ventaja competitiva para lanzar objetos del juego. Estos manipuladores suelen estar conectados directamente al chasis del robot. Por lo general, se activan mediante un motor, un motor con un sistema de engranajes/piñones o un sistema de cilindro neumático. Los manipuladores de lanzamiento activo a menudo se combinan con sensores para ayudar a controlar el lanzamiento. También requieren una gran cantidad de planificación y tiempo para reunirse.
Estos manipuladores generalmente consisten en un sistema de recogida y transferencia y un sistema de lanzamiento como:
- Las tomas de rodillos y las cintas transportadoras mueven las piezas del juego desde el campo de juego hacia el robot y, por lo general, hacia el sistema de lanzamiento.
- Los volantes de inercia lanzan piezas del juego haciendo que la pieza del juego entre en contacto con una rueda giratoria.
- Los tirachinas están diseñados para usar bandas de goma o tubos de látex para lanzar la pieza de juego.
- Las catapultas lanzan piezas de juego con un brazo de palanca.
Para obtener más información sobre este tema, consulte: Cómo elegir un manipulador activo para lanzar un objeto.
Selección del manipulador
Cada juego tiene su propio conjunto único de requisitos para los manipuladores. No hay un diseño correcto para un juego determinado, aunque hay manipuladores que son más competitivos. Los manipuladores más competitivos suelen ser los que trabajan de manera efectiva, rápida y consistente.
- El metal estructural y el hardware se pueden comprar en el sitio web de VEX.
- Las ruedas y otro hardware de movimiento se pueden comprar en el sitio web de VEX.
Nota: tanto el Claw Kit como el Claw Kit v2 están disponibles en vexrobotics.com.