Robot Bombero con micro:bit: detecta la flama de frente… ¡y la apaga!

¿Un robot bombero?

Un robot bombero que detecta incendios desde sus primeros segundos y que este lo apague, ayudaría a actuar de inmediato reduciendo riesgos, salvando vidas y protegiendo nuestros espacios.

En este post hablaremos de como construimos un robot que detecta una llama de fuego delante de este y con un servo que sostiene una pistola de agua este apunta y la apaga. Todo controlado por una placa micro:bit. 

La idea general del robot bombero será bastante básica ya que ha sido pensada para un taller de solo 4 sesiones (8 horas aprox) de un Summer Camp, por tanto la idea general será: Avanzar → Detectar fuego → Apuntar con el servo → Disparar agua → Apagar . También el robot tendrá la opción de ser controlodo vía radio por otra micro:bit para casos de emergencia, por ejemplo por si el carro se acerca mucho al fuego o por si no se detiene etc.

El circuito general se muestra en la siguiente imagen en los siguientes pasos te mostraremos como lo hicimos en el taller, pero eres libre de armar tu robot como desees, eso es lo divertido de hacer robótica.

¿Qué usaremos?

• 2 micro:bits (1 para Robot + 1 para Control por Radio) 
• 1 Robotbit 
• 2 Motoreductores DC, con dos ruedas
• 1 servo  (para apuntar la pistola de agua).
• 1 bateria 18650
• Sensor de flama
• Chasis (tablita/caja de madera firme)
• Breadboard
• Pistola de agua + manguera.
• Cables, tornillos, abrazaderas/bridas plástics, cinta doble cara
• Piezas de LEGO 

Para el chasis/base: necesitarás una tablita de madera o una superficie suficientemente fuerte y estable que sirva de chasis. En mi caso utilicé una cajita de madera que tenía guardada. Asegúrate de que soporte motores, servo, batería y fijaciones.

Paso 1: Motores al chasis

1. Coloca los motores en los lados del chasis de madera.
2. Pasa las abrazaderas plasticas por los huecos del chasis (También puedes usar tornillos, el objetivo es ajustarlos al chasis a ambos lados).
3. Ajusta fuerte cada motor.
4. Corta el sobrante.

Paso 2: Piezas LEGO al chasis

1. Coloca 2 piezas LEGO como las de la imagen a cada lado del chasis (servirán de soporte superior a la robotbit).
2. Asegura con las abrazaderas pasándolas por los huecos y aprieta.
3. Corta el sobrante.

Las piezas LEGO no son obligatorias, puedes usar cualquier cosa, la idea es darle altura a la microbit para en casos de haber liqueos de agua esta se protegiera. También lo hicimos por tiempo, las piezas de LEGO son muy prácticas al momento de armar y ahorran tiempo.

Paso 3: Servo al chasis

1. Coloca el servo en la parte frontal-central del chasis.
2. Fíjalo con tornillos al chasis.
3. Revisa que este bien ajustado.

Paso 4: Breadboard al chasis

1. Coloca la breadboard en la parte superior.
2. Fíjala con cinta doble cara.
3. Presiona para asegurar adherencia.

En la breadboard ira la conexión del sensor de flama, este es el diagrama del circuito.

Paso 5: Base para micro:bit/Robotbit

1. Coloca conectores LEGO sobre el chasis para crear una base plana.

 Paso 6: Base para la micro:bit

1. Agrega beams LEGO (barras rectas) y conectores LEGO para sujetar la Robot:bit  (usamos conectores azules pero puedes usar cualquiera).
2. Arma todo como se muestra en la figura.

Paso 7: Pistola de agua al horn del servo

1. Coloca la pistola de agua sobre el horn del servo.
2. Sujeta con bridas plásticas firmemente (sin interferir el giro).

Paso 8: Manguera

1. Conecta la manguera a la pistola de agua.
2. Empuja hasta que quede bien ajustada asi evitarás fugas.
3. Prueba que no se suelte o separe al mover el servo.

Paso 9:

1. Coloca un recipiente donde almacenará el agua el robot, en principio usamos bowls sin tapa, pero los cambiamos a botellas ya que eran mas seguras para mantener el agua al momento de moverse el robot y asi evitar liqueos.

Programación y control

Paso 1: Control remoto por radio

Usa dos micro:bit: una como control (transmisor) y otra en el robot (receptor). Configura el mismo grupo de radio y envía comandos: “Botón A - Adelante”, “Botón B - Atrás”, “Botón A+B - Stop ”.

Paso 2: Configuración de servo

Para el servo usamos el puerto de S1 de la placa Robot:bit y definimos los ángulos en una lista, esta idea fue más práctica para los chic@s para entender el movimiento del servo y la dirección del agua. El bucle for le da un movimiento suave y continuo.

Paso 3: Sensor de flama

Ahora tenemos al protagonista de esta historia, el sensor de flama. Nosotros estamos usando un sensor de flama de lectura analógica (0–1023). Luego de hacer algunas pruebas y mediciones sobre la intensidad de la flama, llegamos a la conclusión que para valores > 500 (hay flama detectada) y cuando los valores eran >900 (estaba muy cerca a la flama). Por esa razón decidimos colocar una micro:bit que controlara por radio el robot para evitar casos de accidente.

Entonces siguiendo el codigo anterior lo modificamos de esta manera

Código Completo

Código de la micro:bit del robot

Código de la micro:bit que controla por radio

Prueba y seguridad

• Prueba con una vela pequeña, en lugar abierto y con supervisión.
• Ajusta umbrales del sensor de flama según tu iluminación real.
• Verifica que no haya cables sueltos ni fugas en la manguera.

Si llegaste hasta aquí gracias por tomarte el tiempo de leer y seguir los pasos, si tienes preguntas no dudes en consultarnos en los comentarios o escribiendo en la sección de contacto.

Nos vemos en otro post.