TIPOS DE ROBOTS Y EJEMPLOS
Realmente no existe una clasificación formal en cuanto a robots de combate se refiere. Podríamos empezar hablando de robots de combate activos y pasivos. Los activos se caracterizan por ser robots armados y los pasivos por desarmados. Puede parecer no tener sentido la construcción de un robot de combate pasivo pero, dependiendo de las normas de competición, puede que sí; por ejemplo si dan como ganador al último robot que permanezca en pie. Los primeros son más agresivos y de choque mientras que los segundos resultan más escurridizos. Un ejemplo de robot pasivo puede ser el King Buxton, el cual tiene un radio de giro de cero grados y funciona igual panza arriba, siendo muy compacto.
Según los expertos, el 90% de las armas no sirven para nada, pues las armas cortantes como las sierras y los discos abrasivos son ideales para el cartón y la madera, pero no para el cuerpo metálico de otro contrincante. Otros parámetros importantes a la hora del diseño son la sencillez y la robustez. Pasemos a ver varios ejemplos concretos de robots de combate de distinto tipo para indagar en estas cuestiones.
Razer
Razer es un robot activo inclasificable que pesa 79.2kg, cuyas dimensiones son de 51x125x60cm, que utiliza dos motores de carro de golf como planta motriz y cuyo arma es un aplastador hidráulico muy efectivo.
Obtuvo un premio como uno de los mejores diseños de la Guerra de los Robots británica y ha ganado varias competiciones. Alcanza los 18km/h y tiene una muy buena aceleración de 5m/s2. El arma, a diferencia de las comentadas, es tremendamente efectiva, pues utiliza un sistema hidráulico que a diferencia de los neumáticos, es incompresible. Además, concentra toda la fuerza en una superficie muy pequeña, por lo que presión del pico equivale a una fuerza de 3 toneladas capaz de atravesar a cualquier adversario. Además posee un sistema de incorporación parecido al de un gato elevador, lo que hizo sobrepasar los límites en cuanto a las normas de peso de la competición. Recortando algunos trozos de metal del chasis se consiguió solucionar el problema. Se invirtieron 1650 horas de trabajo y 1600 libras esterlinas en su construcción.
Nightmare
Nightmare es un robot activo tipo pesado y con ruedas que pesa 95kg, cuyas dimensiones son de 1.8x1.5x1.5m, que utiliza dos motores de 24V como planta motriz y cuyo arma es un disco con dos dientes rotatorios.
El disco de ataque no es un disco de ataque en sí, pues es completamente liso, ya que posee dos trozos de acero inoxidable que giran a 480km/h haciéndole ganar en 1999 el premio al robot más agresivo. Está controlado por un radiorreceptor Futaba de 6 y otro de 9 canales. El creador trabajaba como animador infográfico de storyboards para Industrial Light and Magic (la empresa que realizó los efectos especiales de las películas La Guerra de las Galaxias, Indiana Jones y Parque Jurásico) y se inspiró para la creación de este robot en una draga rueda de cangilones (empleada en Kazajstán).
Behemoth
Behemoth, que en hebreo quiere decir “bestia gigantesca”, es un robot de combate activo tipo dirección de patín controlada mediante PCM (modulación de pulsos codificados) que pesa 100kg, cuyas dimensiones son 115x63.5x53cm, que utiliza dos motores Bosch de 24V y 750W y cuyas armas son un hacha y una pala neumáticas.
En esencia se trata de una pala allanadora provista de un hacha. El chasis del robot es una batea de titanio y los motores se asientan en unos bloques ABS. En la figura se observa el mecanismo de pala del robot. Unos arietes se encargan de su levantamiento, siendo dos válvulas solenoidales las encargadas de accionarlos. Estas válvulas se ocupan de cambiar el curso del CO2 que fluye a través de la unidad neumática. En el primer caso, el CO2 penetra por la parte posterior del ariete, provocando que este se extienda y levante la pala. Cuando el solenoide está apagado, el gas se introduce por la parte delantera y hace que el ariete se retraiga. Finalmente, comentar que el depósito intermedio recibe CO2 procedente de tres botellas de pistola de pintura.
Wheely Big Cheese
Wheely Big Cheese es un robot semi-activo tipo aleta/cuña que pesa 99.8kg, cuyas dimensiones son 1.47x0.94x0.42m, que utiliza motores Litton de 24V como planta motriz y cuyo arma es una aleta propulsada.
Tiene una buena estructura y materiales que lo dotan de resistencia. La parte delantera del robot se desplaza sobre cojinetes y la aleta puede levantar hasta una tonelada de peso lanzando a cualquier contrincante por los aires. Concretamente puede elevarse hasta 1.2m de altura en sólo 0.4s. El siguiente diagrama muestra cómo se transmiten las fuerzas por la máquina hasta el suelo cuando el robot levanta a un contrario. Finalmente, comentar que, al igual que los anteriores robots, también posee un mecanismo de autoincorporación.
LA IMPORTANCIA DEL RADIOCONTROL
A nivel de competición es crucial un buen sistema de RC pues, según expertos dentro de este mundo, el 80% de los participantes son derrotados por su propio RC. La persistencia de partes ruidosas y una incorrecta longitud de antena son problemas comunes en este sentido. Un mal sistema de RC puede provocar perder el control del robot, lo que supone, en el mejor de los casos, que el aparato quede parado (en el caso de que el transmisor o el receptor se inutilicen o la señal enviada no pueda ser interpretada por el receptor, ya sea por ruido u otros avatares) o que se vuelva loco, pudiendo poner en peligro la integridad de las personas al, por ejemplo, realizar una mala decodificación de las señales procedentes de nuestro transmisor o por señales interferencia.
Un típico equipo de RC, de los que se pueden encontrar en cualquier tienda de modelismo, está compuesto por un transmisor (a), un cargador de baterías (b), servos (c) conectados al receptor (d) y baterías para el receptor (e). El servo está compuesto por un motor que hacer girar la leva del servo (la figura blanca de la imagen). Las palancas del transmisor funcionan del siguiente modo: al moverlas adelante y atrás gira un eje que cambia el voltaje del potenciómetro, lo que produce una variación de la señal información que se transmite al aire modulada. Por tanto, el transmisor también constará de un cristal piezoeléctrico para proporcionar la frecuencia de una señal portadora.
En consecuencia, no podemos elegir cualquier ancho de banda para operar sin más, sino que existen unas bandas especiales para ser utilizadas por los roboteros. Al comienzo, todos los RC venían sintonizados en 27MHz, concediéndosele a cada usuario un trozo de 25-50kHz en torno a dicha frecuencia central. Se ha llegado a poblar en exceso esta banda de modo que, en la actualidad, se usan los 35MHz para el aeromodelismo y los 40MHz para los vehículos de superficie. Si no nos ceñimos a estas frecuencias, se podrían producir problemas por interrupción en algunos servicios como el de los bomberos en ciertos países, donde se utiliza la banda de los 70.5MHz. La frecuencia escogida para la Guerra de los Robots es la de los 40MHz usándose los 459MHz para los robots caseros.
La mayoría de los robots tienen cuatro canales, destinados a dirección, control de velocidad, activación del armamento y algún mecanismo de autoincorporación, implementándose ambos últimos mediante simples interruptores. La señal modulada transporta la información sobre estas cuatro características de forma simultánea.
En RC la onda portadora se modula con una secuencia de pulsos pero, para ello, antes la señal información continua hay que convertirla en dicha secuencia de pulsos. Para ello se siguen los métodos de modulación por pulsos codificados (PCM, variando la amplitud de los pulsos) y modulación por posición de los impulsos (PPM; en este caso, cuanto mayor sea la amplitud de la señal modulante, mayor es la velocidad de generación de pulsos de amplitud constante y viceversa). PCM, además es, como sabemos, menos sensible a interferencias. Las instrucciones para cada canal se envían de forma secuencial. Finalmente, notar que la modulación de la portadora procedente del cristal no es más que una modulación en frecuencia. La señal entonces se amplifica y pasa a la antena. El receptor entonces demodula la señal procedente a la frecuencia acordada y la decodifica según PCM o PPM, enviándose al servo (por ejemplo para el control de dirección) o interruptor correspondiente para efectuar la operación deseada.
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ROBOTS DE COMBATE
Explicaremos muy brevemente cómo construir dos robots de combate con materiales reciclados: uno de ellos será un robot tipo aleta/cuña similar al visto y otro un robot hormiga. El diseño y construcción de robots sólo tiene límites en cuanto a lo establecido por las normas de la competición. Por lo demás, no existe un procedimiento fijo o metódico para su realización y es importante utilizar la imaginación.
Lo ideal sería utilizar, para el primer tipo de robot, por su ligereza y bajo precio, una plancha de fibra de densidad media, aunque también puede usarse contrachapado. Primero diseñaremos y recortaremos las piezas para la construcción del chasis con alguno de estos materiales a nuestro gusto, siempre respetando las normas de la competición en la que vayamos a participar (dimensionado, materiales, peso…). Podemos fijar estas piezas para el chasis con escuadras de aluminio y algunos remaches. Tendremos en cuenta el tamaño de los elementos del interior y haremos aberturas en la base para la salida de las ruedas. Para las ruedas se pueden reaprovechar unas ya existentes o ser fabricadas y ensambladas tal y como, por ejemplo, figura en el diagrama.
Se pueden reaprovechar un par de motores de limpiaparabrisas. Se necesitará un juego de ellos, es decir, uno izquierdo y otro derecho. En cada lateral se harán perforaciones tanto para el eje de los motores como para fijarlos y también las ruedas. Los motores de limpiaparabrisas tienen dos velocidades: lenta y rápida. Necesitamos que funcionen muy deprisa, por lo que habrá que trucarlos empalmando un cable en el terminal rápido del interior del motor.
Agregando unos bloques de poliestireno en el chasis podemos aumentar mucho la rigidez del robot sin agregar apenas peso.
Unas baterías de gel plomo ácido-selladas como las de los sistemas antiincendio nos servirán para alimentar los motores de las ruedas. Tras conectarlas, nuestro robot podrá comenzar a andar.
Podemos entonces pasar a construir el sistema neumático que será la base del funcionamiento de la aleta de volteo. Necesitamos en primer lugar, por tanto, una válvula que corte o permita el suministro de aire para el lanzamiento de la aleta. Necesitamos diseñar una placa de soporte para sendos servos que harán dicha función y que se ensamblarán como se muestra en el diagrama. Como depósito de aire del sistema neumático podemos hacer uso de una botella, pues permite contener suficiente aire como para lanzar la aleta bastantes veces durante un combate, es ligera y soporta la suficiente presión.
Un par de bombas de bicicleta iguales servirán de arietes para el levantamiento de la aleta.
Podemos utilizar unas planchas de aluminio para dotar de fuerza y resistencia a la estructura, todo ello sin incrementar notablemente el peso del robot. De este mismo material fabricamos la aleta de volteo, colocándole también algún refuerzo. Seguidamente será necesario agregar algún tipo de cuerda para frenar el movimiento de la aleta de tal modo que esta no arranque los pistones de los bombines. También es el momento de instalar la unidad servoneumática anteriormente construida. Con un poco de poliestireno y cable se fijarán las botellas, interconectando finalmente todo el sistema neumático (botellas, servos, arietes…).
Finalmente deberemos ocuparnos de la electrónica (para el control del robot). Se puede instalar una dirección diferencial, esto es, que el radio de giro dependa de la velocidad de cada motor. El sistema se compone de un transmisor, como puede ser cualquiera de radiocontrol, y de un receptor en el robot conectado a un microcontrolador PIC que procesará las señales y las enviará al controlador de velocidad que se encargará de decirle a cada motor, cuál debe ser la velocidad de giro de cada uno de ellos. Como se observa, entre el microcontrolador y el controlador de velocidad existe un aislador óptico. Este dispositivo permite la comunicación de ambos dispositivos mediante luz. Esto se hace así para evitar daños e interferencias en el radiocontrol por parte de los motores del robot. Aparte de ellos deberemos proporcionar alimentación a cada componente. Montaremos finalmente todo el sistema electrónico receptor en el robot y realizaremos los últimos ajustes.
Otra opción más sencilla de construir y más económica es la de un robot de combate tipo hormiga.








