Brazo Hidráulico
¿Qué es un Brazo Robótico Hidráulico?
Es una estructura mecánica articulada hecha a base de materiales livianos (generalmente cartón o madera balsa) que imita los movimientos de un brazo humano o de una grúa industrial. Lo que lo hace especial es que no utiliza motores eléctricos ni baterías, sino un circuito cerrado de jeringas y tubos llenos de agua que transmiten la fuerza necesaria para mover sus articulaciones (hombro, codo, muñeca y pinza).
⚙️ ¿Cómo funciona? (La Ciencia detrás del Proyecto)
El corazón de este proyecto es la Mecánica de Fluidos, específicamente dos conceptos clave:
1. El Principio de Pascal
Formulado por el científico Blaise Pascal, este principio dicta que:
"La presión ejercida sobre un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos delfluido."
- En el brazo: Al empujar el émbolo de la jeringa que el estudiante tiene en la mano (jeringa de control), se ejerce una presión sobre el agua. Esa presión viaja intacta a través de la manguera y empuja el émbolo de la jeringa que está pegada al brazo (jeringa de acción), obligando a la estructura a moverse.
2. Incompresibilidad de los Líquidos
Los líquidos (como el agua) no se pueden comprimir, lo que significa que no pierden volumen cuando los presionas. Esto permite que la transmisión de fuerza sea inmediata y precisa. Si usáramos aire (neumática), el aire se encogería bajo presión y el brazo se movería de forma lenta, rebotante o débil.
🛠️ Guía de Construcción y Funcionamiento del Circuito
Cada movimiento del brazo requiere un "par hidráulico" (dos jeringas conectadas por una manguera). Para un brazo completo de 3 movimientos, se necesitan 3 pares (6 jeringas en total):
- Eje 1: La Pinza (Abrir/Cerrar): Una jeringa en la base empuja el agua hacia la jeringa de la punta, la cual abre o cierra los "dedos" de cartón.
- Eje 2: El Codo (Subir/Bajar): Una jeringa en la estructura levanta o baja el segundo tramo del brazo.
- Eje 3: La Base (Giro): Opcional, pero muy genial. Se puede montar el brazo sobre una plataforma giratoria (un CD viejo o un rodamiento de cartón) impulsado por una jeringa lateral.
Pasos críticos en casa (Para los estudiantes):
- El purgado del circuito: Es vital que cuando llenen las jeringas y mangueras con agua, no queden burbujas de aire. El aire arruina la presión. Deben llenar la jeringa, conectarla a la manguera sumergida en agua y empujar para sacar el aire antes de conectar la segunda jeringa.
- El código de colores: Es muy recomendable que utilicen agua con colorantes vegetales distintos (azul, rojo, amarillo) para cada circuito de jeringas. Así, visualmente, sabrán qué palanca de control maneja qué parte del brazo.
Tarea: Cada uno de los estudiantes debe hacer un brazo hidráulico , con las indicaciones que les da el siguiente video, se calificará y serán tres notas por este trabajo,....es individual
El profesor tiene las plantillas para que le saquen copia donde don Juan y puedan hacer un muy buen trabajo, las plantillas sirven para que a todos les quede el brazo de dimensiones iguales y sea funcional