¿Cómo lo podemos construir?

El primer paso frente al proyecto es decidir su forma, para ello se realizan los primeros croquis y bocetos y se opta por un techo que se desplace cubriendo un campo u otro.

A partir de ese punto seguimos las fases naturales de todo proyecto tecnológico para acabar de dar forma a nuestro polideportivo.

• Tablero de madera para soporte (maciza, laminada, de fibras, o similar).

• Placa Arduino (en nuestro caso BQ ZUM core).

• 2 sensores infrarrojos.

• 1 servo de rotación continua.

• 1 sensor de luz.

• 1 o más LED.

• 1 pantalla LCD.

• 1 botonera o varios botones.

• 1 portapilas.

• 8 pilas AAA.

• Varilla metálica roscada del tamaño del ancho de nuestro polideportivo (en función de la escala).

• 8 tuercas para la varilla metálica roscada.

• Impresora 3D.

• Plástico para impresora 3D (cantidad en función de la escala).

• Pegamento para el plástico impreso.

• 8 tornillos para madera de longitud en función del espesor de nuestro tablero.

• 8 arandelas para los tornillos.

• Material para representar los campos de fútbol (en nuestro caso césped artificial para maquetas y líneas impresas en 3D).

1. Partes a imprimir:

   
   1. 1. Cercha izquierda.
   2. 2. Cercha derecha.
   3. 3. Cremallera.
   4. 4. Pata para la cercha.
   5. 5. Pórtico tipo 1.
   6. 6. Techo de la caseta.
   7. 7. Caseta.
   8. 8. Pórtico tipo 2.
   9. 9. Módulo de valla.
   10. 10. Entrada al polideportivo.
   11. 11. Tirantes.
   12. 12. Rueda dentada pequeña.
   13. 13. Rueda dentada grande.

   La caseta y su tejado están diseñados de cara a introducir en su interior toda la electrónica. Se puede construir cualquier tipo de habitáculo para albergarlo y no imprimirlo.

2. Primeros pasos, decidiendo el tamaño de la estructura de sustentación y el techo:

   Lo primero de todo es tener claro el tamaño del tablero del que disponéis y escalar las piezas del diseño a dicho tamaño. Para ello tenéis que decidir cómo de separados van a estar los laterales que sustentarán el techo (denominados pórticos), es decir, el ancho de la estructura impresa. En todo el proceso, así mismo, tenéis que pensar en la superficie de impresión de vuestra máquina para saber si podéis imprimir el tamaño elegido. Si no cupiese la pieza y aun así queréis hacer el polideportivo del tamaño que habéis pensado, recortad alguna pieza con algún software de diseño 3D y unirla tras imprimirla con pegamento o tornillos.

   Una vez que tenemos clara esa separación podemos saber la longitud total que deben tener las dos cerchas impresas y podremos escalarlas a tal fin desde el archivo adjunto.

   Así mismo, debemos ver el largo que tiene nuestro tablero y adaptarlo al tamaño de los dos pórticos y la separación que dejamos entre los mismos de cara a escalarlos.

   Es muy importante tener claro que el techo debe tener la longitud de un pórtico, el espacio que le separa del siguiente y un poquito más para apoyarse en el mismo. Esta longitud es la que debe tener la correa que los une, para intentar entenderlo observa alguna de las imágenes del polideportivo. Cuidado con escalar la correa, modificará la dimensión de los dientes y no engranarán de la misma forma con las ruedas dentadas. Antes de todo el proceso podéis cargar en un software de diseño 3D la correa y las ruedas dentadas, os servirá para intuir si engranan correctamente.

   Una vez habéis decidido el ancho y el largo tenéis que ver la dimensión de los tirantes de cara a imprimirlos. Este paso es mejor delegarlo al momento en el cual hayáis montado los pórticos y sustenten ya el techo, dado que podréis medir exactamente la diagonal de agujero del pórtico a agujero del pórtico.

   Tras tener las medidas claras podéis proceder a escalar todas las partes desde el archivo inicial. Para ello podéis usar Cura o bien, si os resulta complicado, adaptar la medida con algún software de diseño 3D (TinkerCAD es una herramienta que nos permite escalar fácilmente).

   Una vez escaladas toca imprimir los cuatro pórticos (dos del tipo 1 y dos del tipo 2), tres cerchas izquierdas y tres cerchas derechas, dos correas y seis patas para la cercha. Podéis aprovechar e imprimir ya dos ruedas dentadas grandes y una rueda dentada pequeña.

3. Montando la estructura:

   

   Para unir las cerchas, patas de la cercha y correa a las patas lo mejor es que uses un pegamento. El superglue puede servir, pero lo óptimo es utilizar un pegamento bicomponente para plástico. Para mejorar la unión lo idóneo es que dejes un tiempo las piezas con las partes a pegar apretadas con gatos tras aplicar el pegamento.

   Cuando tengas el techo montado deberías marcar en el tablero la posición de los pórticos y la separación entre los mismos para, posteriormente, atornillarlos al tablero.

   Cuando tengas los pórticos fijos, mide la distancia entre los agujeros de los pórticos y procede a escalar los tirantes para que encajen. Tienes que imprimir dos de cada tipo (y cada tirante está compuesto de dos partes). Cuando los tengas impresos tendrás que pegarlos con pegamento, vuelve a dejar la unión apretada con un gato durante un rato.

4. Programando la electrónica:

   

   Para mover el techo vamos a utilizar un solo servo que tendrá que mover ambas partes del techo simultáneamente. Si usamos dos es muy probable (por no decir seguro) que van a moverse a diferente ritmo y el techo no se desplazará linealmente sino que girará mientras se desplaza.

   Las funciones a programar serían:

   • Techo móvil que se detiene al llegar al final.
   • Pantalla LCD que muestra si el polideportivo está abierto o cerrado.
   • Luz que se enciende sola si el polideportivo está abierto y ha oscurecido.

   La programación la podéis analizar en el proyecto compartido de Bitbloq. Aquí tenéis un vídeo que lo explica en profundidad:

    

    

    

5. Montando la electrónica:

   

   Si no has impreso antes las ruedas dentadas debes imprimirlas ahora.

   Mide la distancia que debe tener la varilla roscada para albergar las ruedas dentadas grandes (una a cada lado), teniendo en cuenta que debe tener tuercas para fijarla en ambos laterales de la estructura. Si vas a cortar la varilla roscada ten cuidado, si cortas ambos extremos es posible que no puedas roscar las tuercas.

   La varilla se apoya en dos pletinas (una a cada lado) con agujero que debes diseñar e imprimir o fabricar utilizando otro material a tu elección. Para evitar que se desplace lateralmente, se han dispuesto grupos de tuercas para actuar como tope (dos por cada lado, para apretarlas y evitar que se aflojen).

   Para dejar fijas las ruedas dentadas en la varilla roscada se ha embebido una tuerca en cada una de las ruedas dentadas y una vez situadas en su lugar idóneo se han fijado con una segunda tuerca.

   Sitúa la rueda dentada pequeña en el servo, a modo de cabezal. Tendrás que adaptar nuestra solución al servo del que dispongas e ingeniártelas para unirlo correctamente.

   Piensa cómo puedes disponer tus sensores y actuadores a la estructura para que cumplan con la programación, seguramente tengas que diseñar e imprimir piezas de soporte para los mismos.

6. Últimos detalles:

   Para las partes más puramente decorativas tienes en descarga un módulo de valla y una puerta de entrada. Puedes modificarlos para que cierren lateralmente el tablero de madera. Nosotros hemos dispuesto unos agujeros para unir el módulo de valla y la puerta de entrada al lateral del tablero con clavos.

   En cuanto a los campos de fútbol puedes pintarlos, realizarlos con cartulina verde, con césped artificial, moqueta, etc.

   Tienes que poner en los extremos del techo del polideportivo que van a servir de final de carrera para los sensores de infrarrojos una parte blanca. Nosotros lo hemos pintado de blanco. Seguramente tengas que pintar de negro la pata intermedia si el color de tu plástico es claro, a nosotros nos pasó con el azul (el sensor lo detectaba como blanco).

   En nuestro caso la pata intermedia daba problemas y le cortamos el saliente, usando sólo la pletina de la misma para unir cercha y correa.

• Polideportivo

  Programación en bitbloq. Formato JSON. |

• Módulo de valla

  Módulo de valla para cerrar el recinto. Formato STL. | CC BY-SA

• Puerta del recinto

  Puerta de entrada al recinto. Formato STL. | CC BY-SA

• Tirante 2

  Tirante para sostener las cerchas, tipo 2. Formato STL. | CC BY-SA

• Tirante 1

  Tirante para sostener las cerchas, tipo 1. Formato STL. | CC BY-SA

• Caseta

  Caseta para esconder la placa controladora y las pilas o batería que la alimentan. Formato STL. | CC BY-SA

• Tejado caseta

  Tejado para la caseta. Formato STL. | CC BY-SA

• Rueda pequeña

  Rueda dentada para unir al servo de rotación continua. Formato STL. | CC BY-SA

• Ruedas grandes

  Ruedas dentadas para la varilla roscada. Formato STL. | CC BY-SA

• Cercha derecha

  Cercha del techo del polideportivo, lado derecho. Formato STL. | CC BY-SA

• Pata para las cerchas

  Pata para apoyar las cerchas del techo en el carril de los pórticos. Formato STL. | CC BY-SA

• Pórtico tipo 2

  Pórtico de sustentación del techo, tipo 2. Formato STL. | CC BY-SA

• Pórtico tipo 1

  Pórtico de sustentación del techo, tipo 1. Formato STL. | CC BY-SA

• Cercha izquierda

  Cercha del techo del polideportivo, lado izquierdo. Formato STL. | CC BY-SA

• Cremallera

  Cremallera de unión de las cerchas. Formato STL. | CC BY-SA