Robocucaracha

Autores:

Rafael Garcia Molina y Hugo Pérez García
Para fabricar la robocucaracha casera hemos de desmontar un teléfono móvil en desuso o estropeado. Estos dispositivos vibran porque en su interior tienen un pequeño motor excéntrico; por tanto, hay que encontrar dicho motor excéntrico y apartarlo del resto de piezas tal como se muestra en la figura 3.
A continuación, hay que conectar el motor a una pila de botón. Para ello, se enrolla (o suelda) un cable fino de cobre a cada una de las patillas del motor excéntrico, con cuidado de que no se toquen entre sí (conviene separar ambas conexiones con un poco de cinta adhesiva). Para facilitar el contacto con los bornes de la pila cuando se realice el montaje, se le da una forma en espiral al extremo libre de cada cable.

 

Fig. 3. (Izq.) Teléfono móvil abierto y desmontado. Abajo a la derecha puede verse el lugar en el que está situado el motor excéntrico, que es la pieza necesaria para hacer la robocucaracha. (Der.) Motor excéntrico extraído del teléfono móvil de la izquierda. Obsérvese que el eje de giro tiene una masa desplazada.

El cuerpo de la robocucaracha consiste en un cepillo de dientes desprovisto de su mango, el cual se elimina mediante un cuchillo o unos alicantes. Una vez hecho esto, se coloca el motor excéntrico, con las conexiones ya preparadas, sobre la superficie (opuesta a las cerdas) del cepillo de dientes. Para que no se caiga el motor se puede sujetar con cinta adhesiva, hilo o utilizar algún pegamento fuerte.
Seguidamente se coloca la pila, de modo sus bornes hagan contacto con los cables que salen del motor; para ello se dispone el extremo de un cable debajo de la pila y el otro encima. Si se sujeta la pila con cinta adhesiva, conviene asegurar bien la conexión inferior del cable con la pila. A modo de interruptor se puede usar un trozo de cinta adhesiva que pueda despegarse para separar el cable de arriba de la parte superior de la pila y, así, abrir el circuito; también se puede emplear un pequeño interruptor reciclado del despiece de algún juguete o electrodoméstico.


Fig. 4. Esquema de una robocucaracha fabricada con un cepillo de dientes, dos finos cables de cobre, una pila de botón y el motor excéntrico extraído de un teléfono móvil.

La figura 4 muestra el esquema de una robocucaracha fabricada tal como se acaba de describir. En la figura 5 aparece el aspecto final de un par de robocucarachas caseras.



Fig. 5.- Aspecto final de dos robocucarachas caseras fabricadas con sendos cepillos de dientes.

Para finalizar, tan sólo queda conectar el motor para divertirse observando cómo nuestra creación se mueve por el suelo, rodea obstáculos o recorre laberintos (hechos con bolígrafos por ejemplo). Es sorprendente la velocidad que puede llegar a alcanzar en superficies rígidas y planas.

El movimiento de la robocucaracha se debe a la recuperación elástica de las cerdas deformadas (ligeramente) al variar el centro de masa del conjunto (cepillo, motor, cables, etc.) cuando gira el motor excéntrico.

¿Qué se pretende demostrar?

Si en el extremo del eje de un motor se coloca una masa distribuida  asimétricamente respecto de dicho eje, se obtiene motor excéntrico», como el que se muestra en la figura 1.

Fig. 1. Esquema de un motor excéntrico. Consiste en un motor eléctrico convencional al que se le ha añadido una masa fuera del eje de giro.

Como la masa gira con el eje del motor, variará la posición del centro de masa del conjunto. Cuando este proceso se repite muy rápidamente, se produce la vibración que se percibe fácilmente en cualquier sistema que contenga un motor excéntrico: teléfono móvil, cepillo de dientes eléctrico, mando de consola, masajeador eléctrico, etc.

Aprovechando la vibración que proporciona el motor excéntrico de un teléfono móvil, vamos a construir una robocucaracha similar a las que se muestran en la figura 2, las cuales se mueven por el suelo de forma impredecible, chocan contra objetos que luego esquivan y son capaces de recorrer laberintos. Este juguete puede encontrarse a precios muy variados, desde <=1 € en los bazares multiprecio, hasta >=10 € en comercios «más selectos». Sin embargo, nosotros vamos a fabricar una robocucaracha cuyo coste final es prácticamente nulo, dado el tipo de productos que emplearemos.


Fig. 2. Dos modelos comerciales de robocucarachas, cuyo tamaño puede deducirse por comparación con el de la moneda.

Dirigido a:

  • Gran Público

Materiales necesarios:

  • Cepillo de dientes
  • Teléfono móvil en desuso o roto
  • Pila de botón (1,5 V)
  • Cable fino de cobre
  • Cinta adhesiva
  • Hilo, cordel o pegamento
  • Cuchillo
  • Tijeras
  • Alicates (de cigüeña o similar)

Riesgos:

Solamente los derivados de utilizar tijeras, cuchillos, alicates u otras herramientas cortantes, empleadas al fabricar la robocucaracha.

Enlaces:

Para saber más:

Los motores excéntricos se inventaron en 1904 como ejes de equilibrio, para que la vibración que generaban anulase otras vibraciones propias de los motores y conseguir, así, que los aparatos no temblasen cuando estuviesen en funcionamiento.

Observaciones:

En el mercado se pueden encontrar pilas de botón de tamaños muy diferentes. Nosotros recomendamos que se utilicen pilas no muy grandes, pues si pesan demasiado, es posible que la robocucaracha se dé la vuelta al comenzar a vibrar y continúe tambaleándose de espaldas.
Es recomendable separar hacia fuera las hebras del cepillo de dientes, para que así aumente la base de apoyo y mejore la estabilidad de la robocucaracha. También conviene cortar cerdas a lo largo del eje del cepillo, dejando un surco, para que la robocucaracha se apoye tan solo en las cerdas más externas, como si fueran sus patas.
Mediante la distribución adecuada de los elementos que constituyen la robocucaracha se puede conseguir que ésta avance en línea recta, en círculos, etc.
Se puede fabricar robocucarachas a diferentes escalas, tan sólo cambiando el cepillo que se emplee, el motor y la pila. De los dos ejemplos que aparecen en la figura 6, el de la izquierda muestra la primera robocucaracha que vio uno de los autores (rgm), realizada por una alumna durante el curso 2007-08 en la asignatura Física recreativa, que se imparte en la Universidad de Murcia.

   
 
Fig. 6.- Robocucarachas de distintos tamaños fabricadas con: (Izq.) un cepillo de zapatos y (Der.) un cepillo de fregar los platos.

Como puede observarse, hay muchísimas posibilidades, y por poco dinero, se puede fabricar toda una familia de robocucarachas para jugar y divertirse con ellas.