Presentación del proyecto - Catapulta en miniatura.

Como parte de este proyecto de robótica, diseñamos y construimos una catapulta en miniatura funcional, cumpliendo con un conjunto específico de requisitos definidos desde el principio. El objetivo era implementar un proceso de diseño completo: planificación del mecanismo, modelado CAD, fabricación digital y ensamblaje final.

Especificaciones y restricciones.

La base de la catapulta consiste en una tabla de madera de 5 mm de espesor, cortada con láser a dimensiones de 170 × 170 mm. Se debía mantener un margen fijo de 1 cm alrededor de los bordes para garantizar la compatibilidad con el sistema de montaje en la plataforma de juego.

Además, la catapulta tenía que caber completamente dentro de un cubo de 200 × 200 × 200 mm cuando estaba cargada. Estas restricciones influyeron fuertemente en el diseño, particularmente en la altura de la estructura y la longitud del brazo de la catapulta.

Diseño y Modelado.

El diseño se llevó a cabo en CAD, buscando una solución que fuera simple, robusta y compatible con los métodos de fabricación disponibles. La estructura principal se diseñó para montarse directamente en la base de madera y para soportar el mecanismo de rotación del brazo.

El mecanismo de rotación se basa en un pivote fabricado con tornillos de 3 mm, combinado con pernos colocados debajo de la base de madera. Esta elección garantiza un eje de rotación rígido y preciso que se puede desmontar fácilmente para realizar ajustes si es necesario.

Fabricación.

Los diferentes componentes se produjeron utilizando impresión 3D, lo que nos permitió probar rápidamente múltiples versiones y ajustar ciertas dimensiones según fuera necesario. La base, por otro lado, se cortó con láser para garantizar una alta precisión y una compatibilidad perfecta con las piezas impresas en 3D.

Montaje y Soluciones Técnicas.

Durante el ensamblaje, la estructura se fija en el pivote con un tornillo de 4 mm, proporcionando un soporte sólido al tiempo que mantiene la libertad de rotación del brazo.

El brazo de la catapulta se mantiene en su lugar mediante dos tornillos, uno a cada lado, combinados con dos tuercas de bloqueo para evitar que se afloje debido a las vibraciones y los choques durante el disparo.

Estas opciones de fijación dan como resultado un ensamblaje sólido, fiable y fácilmente desmontable, que es particularmente útil para un proyecto llevado a cabo dentro de un marco de tiempo limitado.

Mecanismo de activación.

La catapulta está equipada con un gatillo que permite que la energía almacenada en la banda elástica se libere de manera controlada. El gatillo consiste en una pequeña pieza impresa en 3D diseñada para ser operada manualmente usando un cable.

El principio es simple: cuando la catapulta está cargada, la banda elástica se mantiene en tensión por el gatillo. Al tirar del cable, se mueve el gatillo, liberando instantáneamente la elástica y haciendo que el brazo de la catapulta gire y lance el proyectil.

Este sistema ofrece varias ventajas:

• Respeta el requisito de activación manual del cable.

• Permite un disparo reproducible.

• Esto evita cualquier contacto directo con el mecanismo durante el disparo.

Operación y resultado final.

Una vez ensamblada, la catapulta es estable y completamente funcional. El brazo gira correctamente alrededor de su eje sin excesivo juego, y todo el ensamblaje permanece firmemente unido a la base de madera. El diseño cumple con todas las restricciones dimensionales y satisface los requisitos de las especificaciones iniciales.