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--- guias:escornabothfd [2021/10/27 18:55] – Sergio Alvariño
+++ guias:escornabothfd [2021/10/28 10:21] (actual) – [Axustes del movimiento] Sergio Alvariño
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 ====== Guía de montaje del Escornabot HFD ======
-===== Introdución =====
+===== Agradecimientos =====
-El taller se centrará en la presentación y montaje del Escornabot HFD, una nueva versión del clásico robot educativo con diversas ventajas técnicas. El taller se celebrará en la zona maker del museo Domus el dia 23 de octubre de 10 a 14 horas en versión presencia y //on-line// simultaneamente. Tenemos disponibles 20 plazas (con un máximo de 10 participantes en la modalidad //on-line//)
+<WRAP center round info 75%>
-Os entregaremos todo el material necesario para seguir el taller de montaje del robot, aunque tal vez prefirais traer algunos utensilios o herramientas con los que os sintáis cómodos, como vuestro propio ordenador, soldador, polímetro, herramientas pequeñas, etc.
+{{ :gl:guias:marca-positivo.png?600 |}}
-Dadas las características del Escornabot como herramienta pedagógica se dará preferencia a las personas que trabajan en el mundo de la educación.
+Gracias al convenio AGUSL entre la Xunta de Galicia a través de la AMTEGA, y diversas asociaciones y grupos de usuarios de software libre, en Bricolabs pudimos cubrir los gastos asociados al desarrollo y pruebas del proyecto Escornabot HFD y una pequeña tirada de kits.
+</WRAP>
+===== Introducción =====
+El taller se centrará en la presentación y montaje del Escornabot-HFD, una nueva versión del clásico robot educativo con diversas ventajas técnicas. El taller se desarrollará en la zona maker del museo Domus el dia 23 de octubre de 10 a 14 horas en versión presencial y /on-line/ simultáneamente. Hay disponibles 20 plazas (hasta un máximo de 10 plazas en modadalidad //on-line//)
+Os entregaremos todo lo necesario para seguir el taller de montaje del robot, aunque quizás prefiráis traer algunos utensilios o herramientas con los que os sintáis cómodos, como vuestro propio ordenador, soldador, polímetro, herramientas pequeñas, etc. etc.
+Dadas las características del Escornabot como herramienta pedagógica se dará preferencia a las personas que trabajan en el ámbito de la educación.
+==== Escornabot-HFD ====
+Escornabot-HFD es un proyecto nacido con la celebración del **[[https://en.wikipedia.org/wiki/Hardware_Freedom_Day|Hardware Freedom Day]]**  para mejorar, construir y conquistar el mundo con Escornabot. Puedes leer más sobre el software y el hardware libres en [[https://gitlab.com/brico-labs/escornabot_hfd/-/raw/master/pandoc/out/swLibre_es.pdf?inline=false|este documento]].
+Gracias al convenio **AGUSL** entre la Xunta de Galicia, a través de la **[[https://amtega.xunta.gal/|AMTEGA]]**, y diversas asociaciones y grupos de usuarios de Software Libre en **[[https://bricolabs.cc/|Bricolabs]]** pudimos cubrir los gastos asociados al desarrollo y pruebas del proyecto y una pequeña tirada de kits.
+La celebración del HFD es la excusa perfecta para marcar hitos relacionados con FLOSHS (Free Libre Open source Hardware e Software). Con este motivo, desde  [[https://bricolabs.cc/|Bricolabs]] proponemos el Escornabot-HFD como una oportunidad para:
+  * Desarrollar una nueva versión "verde" de la PCB Escornabot que pueda funcionar con baterías recargables
+  * Recoger la experiencia que supuso la edición Escornabot-HFD
+==== Escornabot ====
+Escornabot es un proyecto de código/hardware libre y abierto, cuyo objetivo es acercar la robótica y la programación a los niños y niñas. Nació en [[https://bricolabs.cc/|Bricolabs]] en el memorable dia de julio de 2014.
+El Escornabot básico puede programarse para ejecutar secuencias de movimientos. A partir de aquí, la imaginación es el único límite a sus posibilidades.
+El Escornabot se parece mucho a algunos robots educativos comerciales, pero es mucho mejor por varias razones. Entre ellas:
+  * Puedes hacerlo tu, con tus alumnos, hijos, primos pequeños… Cualquiera puede ayudar participando en el proceso desde el principio. El placer de fabricar tu propio Escornabot hace que sea una experiencia estupenda, sobre todo si hay niños participando.
+  * Es un proyexto de Hardware Abierto (OSHW) y Software Libre (FOSS) y puedes adaptar sus características a tus necesidades: ponerle sensores, LEDs, cambiar la apertura del ángulo de giro, la distancia que avanza… Cualquier cosa que se te ocurra. Cualquiera (incluso tu mismo) puede contribuir a su evolución. Si quieres darle algo de cariño a este proyecto, ya sea en forma de nuevas funcionalidades, rediseño, documentación o lo que sea, estaremos encantados de conocer tus ideas y sugerencias.
+  * Es (por precio) más asequible que otros robots educativos comerciales. Montar un Escornabot puede costar menos de 30 euros si sabes donde comprar los componentes. Este precio no es su valor total, no estamos contando costes indirectos como el tiempo de trabajo para montarlo, impresión de piezas 3D etc. etc.
+==== De dónde viene el nombre Escornabot?  ====
+Es una composición acertada de //Escornaboi// y robot, El //Escornaboi// es el nombre en gallego del //lucanus cervus//, el ciervo volante, el mayor escarabajo conocido de Europa.
 ===== Inventario =====
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 Usando un polímetro con fondo de escala a 200KΩ o más comprobaremos las conexiones de resistencias y pulsadores.
+**Comprobación de la sección el teclado**
+  * Conectamos la punta de prueba positiva (roja) al PAD A7, y la punta de prueba de tierra (negra) a la tierra de la placa (GND)
+    * Sin pulsar ningún botón el polímetro debe indicar infinito (circuito abierto)
+    * Al apretar el botón verde indicará 62KΩ (aproximadamente)
+    * Botón blanco corresponde a 40KΩ
+    * Botón naranja corresponde a 30KΩ
+    * Botón rojo corresponde a 20KΩ
+    * Botón azul corresponde a 10KΩ
+  * Con la punta de prueba roja en A7 y la negra en Vcc, el polímetro debe marcar 10KΩ
+**Comprobación de la sección de comunicaciones**
+  * Con la punta roja en Tx y la negra en GND, deberá marcar 28KΩ
+En el caso de que nos falle alguna de las medidas anteriores debemos volver a repasar cuidadosamente los valores de los componentes, el estado de las soldaduras y la existencia de cortocircuitos.
+===== Carga de bootloader Optiboot =====
+**ACTUALMENTE LA PLACA ESCORNABOT-HFD SE ENTREGA CON EL BOOTLOADER YA CARGADO**
+Estas instrucciones serán útiles si quieres cambiar o se corrompe el bootloader, o si por cualquier otro motivo es necesario volver a cargarlo.
+También es posible hacer la carga del bootloader desde la aplicación ARDUINO, sin necesidad de un programador ICSP específico.
+==== Requisitos ====
+  * Placa Escornabot HFD
+  * Ordenador PC con sistema GNU/Linux
+  * Programador ICSP (USBasp)
+  * Utilidad AVRdude (descargable de Internet)
+  * Bootloader Optiboot (descargable de Internet)
+{{ :guias:escornabot_hfd:usbasp_programmer.jpg?400 |}}
+===== Instalación de AVRdude =====
+Debe instalar el paquete avrdude desde la distribución que tenga en su PC. Por ejemplo, en sistemas Debian/Ubuntu ejecute la siguiente línea en la consola:
+<code>
+sudo apt install avrdude
+</code>
+Desde la línea de comandos de su sistema
+===== Obtención del bootloader =====
+Descargue la [[https://github.com/Optiboot/optiboot/releases|versión 8 del archivo Optiboot-8.0.zip de su página de Github]] y selecione “Abrir con gestor de archivos”.
+{{ :guias:escornabot_hfd:optiboot_download.png?600 |}}
+Navegue por el archivo comprimido y selecione el subdirectorio ///Optiboot-8.0/bootloaders/optiboot///. Extraiga el fichero **optiboot_atmega328.hex** a una ruta donde tenga acceso, por ejemplo ///tmp//
+{{ :guias:escornabot_hfd:optiboot_binary.png?600 |}}
+==== Carga de Optiboot en placa HFD ====
+Conecte el programador USBasp en el puerto USB de su PC y pinche la interfaz de programación ICSP como se indica en la foto:
+{{ :guias:escornabot_hfd:icsp_interface.jpg?400 |}}
+Ejecute la siguiente orden desde la consola y espere unos segundos a que AVRdude cargue el bootloader en la memoria del microcontrolador:
+<code>
+avrdude -c usbasp -p m328p -U flash:w:/tmp/optiboot_atmega328.hex -U lfuse:w:0xF7:m -U hfuse:w:0xDE:m -U efuse:w:0xFF:m -U lock:w:0x2F:m
+</code>
+===== Carga de firmware Escornabot =====
+**ACTUALMENTE LA PLACA ESCORNABOT-HFD SE ENTREGA CON EL FIRMWARE YA CARGADO**
+Tendrás que seguir estas instrucciones si necesitas modificar o volver a cargar el firmware en tu robot.
+==== Requisitos ====
+  * Placa Escornabot HFD
+  * Ordenador PC con sistema GNU/Linux
+  * Arduino IDE (descargable de Internet)
+  * Firmware Escornabot (descargable de Internet)
+  * Cable micro-USB
+==== Instalar Arduino IDE ====
+  * Vaya a la [[https://www.arduino.cc/|página oficial de Arduino]], en el menú /Software > Downloads/
+{{ :guias:escornabot_hfd:descargar_arduino_ide.png?400 |}}
+  * Seleccione la version del Arduino IDE para su sistema operativo (nota: en los siguientes pasos de esta guía se describirá la instalación con sistema operativo libre GNU/Linux).
+{{ :guias:escornabot_hfd:download_arduino_so.png?400 |}}
+  * Guarde el fichero descargado en una ruta de su sistema de ficheros en la que tenga acceso, por ejemplo ''%%/tmp%%''
+{{ :guias:escornabot_hfd:download_linux64.png?400 |}}
+  * Ejecute los siguientes comandos (ajuste los nombres de las rutas a su caso):
+<code>
+cd /tmp
+tar xavf arduino-1.8.13-linux64.tar.xz
+cd arduino-1.8.13
+sudo ./install.sh
+arduino
+</code>
+Mantenga el Arduino IDE abierto como aplicación de fondo ya que se usará más adelante (ver Carga del firmware)
+{{ :guias:escornabot_hfd:arduino_ide.png?400 |}}
+==== Obtención del firmware Escornabot ====
+  * Vaya la [[https://github.com/escornabot/arduino/releases|página de descargas de Escornabot en Github]] y descarge la última versión disponible (1.6.2 en esta guía).
+  {{img/github_escornabot.png|github_escornabot.png}}\\
+  * Guarde el fichero descargado en una ruta de su sistema de ficheros en la que tenga acceso, por ejemplo ''%%/tmp%%''
+  * Ejecute los siguientes comandos (ajuste los nombres de las rutas a su caso):
+<code>
+cd /tmp
+tar xavf arduino-1.6.2.tar.gz
+mv arduino-1.6.2 firmware
+</code>
+==== Carga del firmware en la PCB ====
+  * Desde el IDE de Arduino (abierto en el paso 1.5), vaya por el menú “Archivo” (“File”), opción “Abrir” (“Open”) y vaya al directorio donde haya descargado el firmware en el paso anterior (''%%/tmp/firmware%%'' en esta guía).
+{{ :guias:escornabot_hfd:arduino_file_open.png?400 |}}
+  * Abra el fichero ''%%Escornabot.ino%%''
+{{ :guias:escornabot_hfd:escornabot_ino.png?400 |}}
+  * Vaya por el menú “Herramientas” (“Tools”), opción “Placa” (“Board”) y seleccione “Arduino Nano”
+{{ :guias:escornabot_hfd:arduino_board_nano.png?400 |}}
+  * Conecte la placa de Escornabot HFD a su PC con el cable micro-USB y vaya por el menú “Herramientas” (“Tools”), opción “Puerto” (“Port”) y seleccione el puerto donde tiene conectado el Escornabot (///dev/ttyUSB0// en esta guía)
+{{ :guias:escornabot_hfd:arduino_port.png?400 |}}
+  * Vaya por el menú “Programa” (“Sketch”), y seleccione la opción “Subir” (“Upload”). Si todo ha ido bien, en la parte inferior de la pantalla debe ver un mensaje que pone “Subido” (“Done uploading”).
+{{ :guias:escornabot_hfd:arduino_done_uploading.png?400 |}}
+  * Compruebe que el programa se ejecuta en la placa Escornabot HFD pulsando el botón central (como primera pulsación nada más arrancar): debería ver y escuchar como la PCB ejecuta el “saludo Escornabot”.
+===== Montaje del robot =====
+==== Material necesario ====
+  * La PCB HFD con todos sus componentes ya soldados
+  * 2 x motores de pasos (steppers)
+  * Las seis piezas impresas (ver foto) Las piezas están disponibles [[https://github.com/rafacouto/3d-escornabot/|en este github]]. De los tres chasis Escorna CPU disponibles en el github **sólo necesitas el primero: EscornaCPU 2.10-2.12 bracket escornacpu-2_10-bracket.stl**
+  * 16 x tornillos M3x10 (nosotros solemos usar tornillos para llave Allen (hexagonal) conocidos como DIN912.
+  * 2 x tuercas M3
+  * La llave para apretar los tornillos
+==== Material adicional ====
+Este material no es imprescindible pero facilita mucho la tarea
+  * Soldador o alguna forma de calentar las tuercas
+  * Un escariador o una broca de 3mm para repasar la boca de los orificios para tornillos en las piezas impresas en 3D
+{{ :guias:escornabot_hfd:piezas.jpg?600 |}}
+==== Montaje ====
+Para proceder al montaje de todas las piezas de impresión 3D y la PCB conviene repasar previamente todos los orificios de los tornillos de todas las piezas con alguna herramienta que nos permita ensanchar ligeramente el orificio del tornillo. Un destornillador o un //cutter// pequeño nos puede valer perfectamente.
+{{img/escariador.jpg| Quitando rebabas}}
+También es muy recomendable insertar los tornillos en sus orificios con las piezas separadas y darles un par de vueltas con la llave (¡no más!) para que dejen la rosca marcada en el orificio, eso hará que insertar los tornillos más tarde sea muy fácil.
+=== Pasos del montaje ===
+El primer paso es montar los motores en su soporte
+{{ :guias:escornabot_hfd:porta_motores_a.jpg?400 |}}
+Asegurate de que los cableados de los motores salgan por el frente del portamotores. Es decir, del lado en que en orificio del tornillo es más grande para permitr que el tornillo quede encastrado.
+En la foto siguiente podrás ver los motores ya montados.
+Una vez fijados los motores al portamotores, debemos unir el portamotores con el arco del chasis (que es la pieza que soportará el portapilas)
+{{ :guias:escornabot_hfd:chasis_b.jpg?400 |}}
+Tras unir el portamotores al arco del chasis, les damos la vuelta para proceder a atornillar el soporte de la bola loca.
+{{ :guias:escornabot_hfd:chasis_a.jpg?400 |}}
+El soporte de la bola loca cerrará el arco del chasis con el encastre de la bola en la parte trasera del robot
+{{ :guias:escornabot_hfd:chasis_b.jpg?400 |}}
+Volvemos a dar la vuelta a nuestro Escornabot para fijar el porta-PCB
+{{ :guias:escornabot_hfd:chasis_c.jpg?400 |}}
+El porta-PCB debe orientarse con los brazos asimétricos hacia el frente del robot
+{{ :guias:escornabot_hfd:chasis_d.jpg?400 |}}
+Y procedemos ya a atornillar la PCB al chasis del robot.
+{{:guias:escornabot_hfd:porta_pcb.jpg?400|}} {{ :guias:escornabot_hfd:porta_pcb_b.jpg?400|}}
+Ahora debemos insertar las tuercas M3 en sus posiciones dentro del cubo de las ruedas. Nos será de gran ayuda un soldador, alicates finos y alguna herramienta que nos permita ejercer presión en las tuercas para insertarlas en su sitio, alineadas con el orificio del tornillo.
+{{ :guias:escornabot_hfd:rueda_tuerca.jpg?400 |}}
+Una vez colocadas las tuercas no tenemos más que fijarlas a los ejes de los motores con un tornillo cada una. Hay que asegurarse de que el tornillo hace tope contra el rebaje plano del eje.
+Conectamos motores (asegúrate de que los conectores entran en la posición, y orientación correcta)
+{{ :guias:escornabot_hfd:escornabot.jpg?600 |}}
+===== Comprobaciones Finales =====
+Con el robot completamente montado y con el bootloader y el firmware cargados, el robot debería interpretar unha breve melodía al conectarlo (el saludo escornabótico), y responder a las teclas con un pitido. Al pulsar una pequeña secuencia de teclas de dirección y después el botón redondo el robot debería moverse. En el caso de que esto no ocurra revisa el apartado [[guias:escornabothfd#comprobaciones_electricas|Comprobaciones Eléctricas]]
+==== Axustes del movimiento ====
+En algunos casos el escornabot se mueve al revés de lo esperado. Al pulsar la tecla azul y luego el botón redondo, el robot debería responder con un movimiento hacia donde están los conectores de los motores (frente).
+En el caso de que se mueva en dirección contraria, según nuestra experiencia, será debido a que algunos motores funcionan en una dirección y otros en la contraria, sin que haya ninguna referencia que nos permita distinguir unos de otros. Para solucionarlo vamos a volver a cargar el firmware después de hacer un pequeño cambio.
+  * Tendrás que editar el fichero ''%%Configuration.h%%''. Puedes usar el IDE de Arduino abriendo el fichero como se indica en la sección [[guias:escornabothfd#carga_de_firmware_escornabot|Carga de firmware Escornabot]] o con un procesador de texto básico que te permita editarlo sin cambiar la extensión ''%%.h%%''
+  * Alrededor de la línea 100 del código encontrarás el texto:\\ ''%%#define  STEPPERS_ ROTATION 0%%''\\ que debes cambiar por este otro:\\ ''%%#define  STEPPERS_ ROTATION 1%%''
+  * Guarda el fichero ''%%Configuration.h%%''
+  * Carga el nuevo //firmware// de acuerdo con las instrucciónes del apartado [[guias:escornabothfd#carga_de_firmware_escornabot|Carga de firmware Escornabot]].
+**GOZA DE TU NUEVO ROBOT**
+ En el caso de que no se corrija el problema o que se produzca algún otro comportamiento extraño debes ponerte en contacto con nosotros.

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