Mover objetos es una de las funciones para las que los robots están diseñados y ensamblados. Estos objetos pueden ser un componente/conjunto del robot o un objeto externo. Los objetos se manipulan por lo que estos conjuntos de robots se denominan manipuladores.
Ya sea que se creen robots 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 del juego debe ser el punto de partida a la hora de decidirse por 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 Tower Takeover del VEX Robotics Competition 2019-2020, se puede conectar rápida y fácilmente un arado a una transmisión que permite al robot empujar las piezas del juego Cube hacia las zonas de portería. Mientras que, ensamblar una doble barra inversa de 4 con una garra de rodillo que permitiría al robot anotar y anular cubos desde 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, a continuación se incluyen algunas descripciones de diferentes tipos de manipuladores.
Manipuladores pasivos
Los manipuladores pasivos no tienen actuadores, es decir, no hay ningún motor o cilindro neumático conectado directamente al manipulador. Las reglas de muchos juegos de robótica incluyen limitaciones en la cantidad de motores y/o la cantidad de almacenamiento de aire neumático que puede poseer un robot. El diseño de un manipulador pasivo permite que los actuadores del robot se utilicen para funciones adicionales. Los manipuladores pasivos se mueven al estar conectados a una transmisión u otro manipulador activo. También pueden contener energía almacenada a partir de bandas elásticas 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 mecanismos de liberación y reinicio manuales.
| Arado pasivo |
Algunos ejemplos de manipuladores pasivos que se pueden utilizar para jugar un juego de robótica incluyen:
- Los arados generalmente están unidos al tren motriz y normalmente sus funciones son empujar las piezas del juego y/o evitar que el robot se acerque a las piezas del juego y se quede inmóvil.
- Los tenedores y las palas (tipos de garras pasivas) generalmente están sujetos a un brazo y generalmente están diseñados para deslizarse debajo de las piezas del juego para recogerlas.
- Los escudos están diseñados para mantener las piezas del juego alejadas del robot.
- Los toboganes de piezas de juego están diseñados para permitir que las piezas del juego se deslicen fuera del tobogán y entren en la portería o zona de puntuación.
- Las zonas de expansión permiten que el robot se expanda más allá de su posición inicial después de que comienza una partida.
Para obtener más información sobre este tema, consulte: Cómo decidir sobre un manipulador pasivo.
Manipuladores activos para elevación de 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 rueda dentada, un kit de movimiento lineal, un rodamiento de plataforma giratoria u otras piezas disponibles en la línea de productos Motion. Por lo general, los manipuladores activos requieren más tiempo y planificación para ensamblarse que los manipuladores pasivos.
Algunos ejemplos de manipuladores activos que se pueden utilizar para levantar y colocar objetos en un juego de robótica incluyen:
- Los brazos suelen estar unidos 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 suelen estar unidas al extremo de un brazo y se utilizan para agarrar un objeto.
- Las puertas y la canasta/recolectores están diseñadas para contener múltiples piezas del juego.
- Los elevadores se montan para elevar otros manipuladores verticalmente o para levantar el robot del suelo.
| Brazo V5 Clawbot de 4 barras | Garra Garra V5 |
Manipuladores activos para lanzar un objeto
Algunos juegos de robótica tienen un elemento de juego en el que existe una ventaja competitiva al lanzar objetos del juego. Estos manipuladores suelen estar conectados directamente al chasis del robot. Suelen activarse mediante un motor, un motor con sistema de engranaje/piñón o un sistema de cilindro neumático. Los manipuladores de lanzamiento activos suelen estar emparejados con sensores para ayudar a controlar el lanzamiento. También requieren mucha planificación y tiempo para montarlos.
Estos manipuladores suelen constar de un sistema de recogida y transferencia y un sistema de lanzamiento como por ejemplo:
- Entradas de rodillos y cintas transportadoras mueven las piezas del juego desde el campo de juego al robot y normalmente al sistema de lanzamiento.
- Volantes lanza las piezas del juego haciendo que la pieza del juego entre en contacto con una rueca.
- Tirachinas están diseñados para usar bandas elásticas o tubos de látex para lanzar la pieza del juego.
- Catapultas Lanzar piezas del juego con un brazo de palanca.
Para obtener más información sobre este tema, consulte: Cómo decidir sobre un manipulador activo para lanzar un objeto.
Seleccionar el manipulador
Cada juego tiene su propio conjunto único de requisitos para los manipuladores. No existe un diseño correcto para un juego determinado, aunque hay manipuladores que son más competitivos. Los manipuladores más competitivos suelen ser los que trabajan de forma eficaz, rápida y coherente.
- El metal estructural y los herrajes se pueden comprar en el sitio web de VEX.
- Las ruedas y otros accesorios de movimiento se pueden comprar en el sitio web de VEX.
Nota: tanto el kit de garras como el kit de garras v2 están disponibles en vexrobotics.com.