Curso Lección 3 de 10: Ensamblaje del Kit de Coche Inteligente 4WD Raspberry Pi Pico de SunFounder por Robojax

Curso Lección 3 de 10: Ensamblaje del Kit de Coche Inteligente 4WD Raspberry Pi Pico de SunFounder por Robojax

Introducción

Esta guía te lleva a través del ensamblaje físico completo del Kit de Coche Inteligente 4WD SunFounder Raspberry Pi Pico, como se demuestra en la Lección 3 del curso Robojax. Este proyecto es tu puerta de entrada para construir un coche robot programable y totalmente funcional. Al final de este ensamblaje, tendrás una plataforma de hardware robusta lista para una amplia gama de experimentos de programación y control.

Esto no se trata solo de unir piezas; se trata de comprender la base mecánica y eléctrica que hace posibles las capacidades futuras de tu coche. El coche que estás construyendo está diseñado para ser controlado mediante una aplicación móvil, ofreciendo funciones como movimiento hacia adelante/atrás, giro y control de faros. También incluye sensores para comportamientos autónomos más avanzados.

Una vez ensamblado, tu coche inteligente puede utilizarse para una variedad de proyectos, incluyendo:

• Evasión de Obstáculos: El sensor ultrasónico permite al coche detectar y navegar alrededor de objetos en su camino, creando un rover verdaderamente autónomo.
• Seguimiento de Línea: Usando el sensor de escala de grises, el coche puede ser programado para seguir una línea negra sobre una superficie blanca, un desafío clásico de robótica.
• Robot que Sigue la Mano: Utilizando las lecturas de distancia del sensor ultrasónico, puedes programar el coche para seguir tu mano a una distancia establecida.
• Detección de Precipicios: Los sensores orientados hacia abajo pueden usarse para detectar bordes y evitar que el coche se caiga de una mesa o borde.
• Medición de Velocidad y Distancia: Las ruedas codificadoras y los sensores fotointerruptores te permiten medir la velocidad y la distancia recorrida del coche, lo cual es esencial para una navegación precisa.

Esta guía de ensamblaje te llevará paso a paso a través del montaje de motores, sensores y la placa de control principal, asegurando una base sólida y correctamente cableada para tus futuras aventuras de programación.

Componentes de Hardware

Antes de comenzar, es crucial tener todos los componentes del kit organizados. El video enfatiza la importancia de tener todas las piezas pequeñas listas. Aquí hay una lista de los componentes principales que ensamblarás:

• Placa Raspberry Pi Pico
• Chasis del Coche 4WD (placas superior e inferior)
• 4x Motores DC con cajas de engranajes
• 4x Ruedas
• Módulo de Sensor Ultrasónico
• Módulo de Sensor de Escala de Grises (Seguimiento de Línea)
• Módulo de Luz RGB
• Servomotor
• Porta Baterías
• Ruedas Codificadoras y Sensores Fotointerruptores (para detección de velocidad)
• Varios tornillos, tuercas, remaches y separadores (como se detalla en el video)
• Cables puente (varias longitudes y colores)

Guía de Cableado

La transcripción del video proporciona un proceso de ensamblaje detallado, paso a paso. Si bien el enfoque principal de esta lección es el ensamblaje físico, también cubre el cableado inicial de los módulos de sensores a la placa principal. Los pasos clave de cableado se destacan a continuación.

Para una representación visual del circuito completo, consulta el diagrama a continuación.

Cableado del Sensor de Escala de Grises

Este módulo se conecta usando un cable de 5 hilos. El cableado es sencillo, con alimentación y tierra en el medio y tres cables de señal en el lateral.

• Cable Negro: Conectado al terminal de tierra (GND).
• Cable Rojo: Conectado al terminal del medio, que proporciona alimentación (VCC).
• Cables Blanco, Marrón y Amarillo: Estos son los tres cables de señal para los canales individuales del sensor (como se ve en el video en 24:30).

Cableado del Módulo LED RGB

El módulo RGB usa un cable de 4 hilos. El video muestra conectándolo con colores coincidentes: negro, rojo, naranja, negro, rojo y amarillo. El video señala que el módulo está etiquetado como "N" (para entrada) y "DO" (para salida). El cable debe conectarse al lado "N" (entrada) del módulo, y los cables se conectan a los pines correspondientes en la placa de control (en el video en 25:06).

Cableado del Sensor Ultrasónico

El sensor ultrasónico se conecta usando un cable de 4 hilos con cables de señal amarillo y blanco. El video demuestra conectándolo a la última fila de pines en la placa (en el video en 30:28).

• Cable Amarillo: Conectado al pin 6 (Trig).
• Cable Blanco: Conectado al pin 7 (Echo).
• Cables Rojo y Negro: Conectados a los pines del medio para alimentación (5V) y tierra (GND).

Pasos de Ensamblaje

El proceso de ensamblaje es detallado y metódico. Aquí hay un desglose de las etapas clave presentadas en el video, diseñadas para seguirse secuencialmente. El instructor enfatiza verificar la orientación de las piezas y asegurar un ajuste firme durante todo el proceso.

1. Preparación y Montaje de los Módulos de Sensores

El ensamblaje comienza preparando los módulos de sensores más pequeños. El instructor primero conecta cables al módulo RGB, asegurando que el cable se inserte en el lado "N" (entrada). Luego, el módulo se monta al chasis del coche usando pequeños remaches, con atención cuidadosa a la dirección de los orificios para cables (en el video en 02:46).

A continuación, se prepara el módulo del sensor de escala de grises. Se inserta un potenciómetro en su orificio designado en el módulo, y luego se monta al chasis usando remaches más grandes (en el video en 06:39).

2. Instalación de los Motores

Luego se instalan los cuatro motores. Un detalle crucial aquí es la orientación de los cables del motor; siempre deben mirar hacia el interior del chasis del coche. Se usa una pieza especial para mantener el motor en su lugar, y un soporte metálico curvo se fija con tornillos largos. El instructor enfatiza que la curva de este soporte debe mirar hacia el cuerpo del motor, no hacia el eje (en el video en 07:13).

Después de instalar los cuatro motores, el instructor los etiqueta (Delantero Izquierdo, Delantero Derecho, Trasero Izquierdo, Trasero Derecho) para evitar confusiones durante el cableado posterior (en el video en 10:05).

3. Colocación de Ruedas Codificadoras y Sensores

Para la detección de velocidad, se coloca una rueda codificadora en la parte trasera del eje de transmisión del coche. Luego se monta un sensor fotointerruptor desde la parte inferior del chasis, y la rueda codificadora se posiciona cuidadosamente para que pase a través del espacio del sensor sin tocarlo. El instructor usa un destornillador para ajustar la posición de la rueda y asegurarse de que gire libremente (en el video en 10:54).

4. Montaje del Portapilas y Separadores

El portapilas se monta en la placa superior del chasis. El cable de cinta del portapilas se pasa de arriba hacia abajo para dejar suficiente longitud debajo para la conexión. Se asegura con tornillos y tuercas (en el video en 13:07).

A continuación, se colocan cuatro separadores en la placa superior. Estos servirán como puntos de montaje para la placa de control principal (en el video en 15:45).

5. Ensamblaje del Servomotor y el Sensor Ultrasónico

El servomotor se fija a una placa de montaje dedicada usando remaches. Este conjunto se asegura luego a la parte frontal del chasis del coche con separadores y tornillos (en el video en 17:25).

Se coloca un soporte de montaje en la palanca del servo. Luego, el sensor ultrasónico se fija a este soporte, mirando hacia arriba. Todo el conjunto se inserta cuidadosamente en el eje del servo, asegurándose de que quede recto (en el video en 28:39).

6. Cableado Final e Instalación de la Placa

Antes de instalar la placa principal, el instructor pasa todos los cables de los motores y sensores a través del chasis para mantenerlos organizados. Luego, la placa Raspberry Pi Pico se inserta en su ranura designada en la placa de control, con el puerto USB mirando en una dirección específica (en el video en 23:01).

El cableado de los sensores de escala de grises, RGB y ultrasónico se completa como se describe en la sección de Guía de Cableado anterior.

7. Colocación de las Ruedas

Finalmente, se colocan las ruedas. El instructor señala que es importante sujetar firmemente el mecanismo de transmisión del coche desde el interior para evitar que se separe al empujar la rueda. Después de asegurar las cuatro ruedas, el ensamblaje está completo (en el video en 31:19).

Explicación del Código

Como esta es una lección de ensamblaje, no se proporciona ni explica código en este video. El enfoque está completamente en la construcción física del coche. La programación y la configuración del software se cubren en lecciones posteriores del curso.

Demostración del Proyecto en Vivo

Esta lección está dedicada al ensamblaje físico del coche. El video concluye con un coche inteligente 4WD completamente ensamblado, listo para los siguientes pasos de programación y pruebas. La finalización exitosa de este ensamblaje es el primer paso crítico para dar vida a tu robot. Las próximas lecciones del curso cubrirán el código necesario y la lógica de control para hacer que el coche se mueva, evite obstáculos y siga líneas.

Capítulos

• [00:00] Introducción y Resumen del Curso
• [02:46] Ensamblaje de los Módulos de Sensores RGB y de Escala de Grises
• [07:13] Instalación de los Cuatro Motores DC
• [10:54] Colocación de Ruedas Codificadoras y Sensores de Velocidad
• [13:07] Montaje del Portapilas y Separadores
• [17:25] Ensamblaje y Montaje del Servo y el Sensor Ultrasónico
• [23:01] Instalación de la Placa Raspberry Pi Pico y Cableado de Sensores
• [31:19] Colocación de las Ruedas y Ensamblaje Final