Mecanismos (Parte 2)

Existen muchos tipos de mecanismos y cuando viene la pregunta de cuál es el mejor para implementarlo en "Conté Monos" surgen muchas posibilidades. Esta entrada del blog resume algunas de las posibles opciones para realizar el movimiento de los monitos.

En general se busca un movimiento lineal en dos direcciones opuestas, sin importar la posición del artefacto respecto a la gravedad. La fuente de energía para producir el movimiento es algo que también habría que definir.

1. Repulsión Magnética
Este no es un mecanismo, pero fue la primera idea que tuve para implementar el movimiento de los monos. El objeto era mantener el mono en posición oculta mediante un resorte de tensión y provocar el movimiento en la dirección contraria a la aplicada por el resorte, colocando un imán en cada mono y activando de un electroimán. El imán del mono y el electroimán tendrían los polos colocados de tal manera que se provocara la repulsión.
La gran ventaja de esta primera idea era evitar el uso de mecanismos que pudieran ser dañados por la manipulación del niño sobre el mono. La gran desventaja, sin embargo, es que requiere mucha energía para mantener los monos mostrados al niño. Por lo cual se descarta.

2. Mecanismo de biela-manivela

El mecanismo de biela-manivela es una manera muy conveniente de obtener un movimiento lineal en dos direcciones a partir de un movimiento circular.La idea sería que ya no se requiera energía continuamente para sostener a un mono que ha sido mostrado, sino solamente para realizar el movimiento, una vez que el mono llega a la posición deseada, el motor se desconecta.
Para determinar la posición, se colocarían dos switches, uno a cada extremo, al activarse el switch de la posición deseada, el control electrónico desconectaría el motor, en caso contrario el motor sigue girando, provocando el movimiento en ambas direcciones.
La desventaja de esta opción es que se requiere un motor por cada uno de los monos, es decir, 10 motores.
La ventaja es que consume menos energía que el modelo de repulsión magnética.

3. Mecanismo de Piñón-Cremallera

El nuevo reto es, entonces, compartir la misma fuente de movimiento entre todos los monos y surge entonces la opción de utilizar un mecanismo de piñón-cremallera en combinación de un resorte de tensión. El resorte mantendría el mono oculto. Los piñones de los 10 monos girarían todos al mismo tiempo, pero un mecanismo de control haría que solo algunos de los piñones pudiera estar en contacto con la cremallera para poder provocar el movimiento hacia afuera.

Para sostener al mono, el piñón tendría un trinquete, como se muestra en la imagen.

Cuando el piñón fuera retirado de la cremallera, ésta quedaría libre, permitiendo que el resorte vuelva a su posición relajada, ocultando el mono.
La ventaja es que lograríamos compartir la misma fuente de movimiento y adicionalmente, agregando el resorte, se necesita energía sólo para una dirección de movimiento. Además, al igual que con el mecanismo de biela-manivela, no se requiere energía para sostener el mono, sino solo para moverlo.
La desventaja es que el mecanismo se vuelve mucho más complejo.

4. Mecanismo de Gatillo
Este es el esquema normal de un gatillo:

A partir de este esquema, planteo la siguiente estructura para un mecanismo de gatillo.

La primera diferencia que existe entre esta propuesta y las anteriores, es que la posición relajada del mecanismo es mostrando el mono y no ocultándolo, lo cual provee la posibilidad de utilizar la energía en todos los monos al mismo tiempo en un movimiento que todos deben realizar: ocultarse. Aunque los que ya están ocultos no lo necesitan.
En general, algún medio realizarían el movimiento del mono hacia abajo para ocultarlo, y una uñeta-palanca se encargaría de sostener la energía potencial adquirida.
Luego un mecanismo de control manipularía la uñeta-palanca, para liberar aquellos monos que requieran ser mostrados.
El nuevo planteamiento ahora es la manera de ocultar todos los monos al mismo tiempo. Considerando que en el último prototipo hay cinco arriba y cinco abajo, con movimientos opuestos, planteé el siguiente mecanismo de barras accionado mediante una palanca:

Esta es la implementación realizada (con cartón de presentación y madera de balsa):

Sin embargo, una vez construido, me di cuenta de que el mecanismo no realizó el movimiento esperado. Por lo tanto esta opción para ocultar todos los monos, fue desechada.
Esto me llevó a buscar otra solución, más sencilla aún: mediante cuerdas halar a todos los gatillos al mismo tiempo para ocultar a todos los monos (los que ya estén ocultos no serán movidos).
Esta es la implementación realizada del mecanismo de gatillo, cargado mediante cuerdas y accionado mediante una palanca:


Este es el gatillo en su posición tensa:

Y este es el gatillo en su posición relajada:

Durante la construcción del mecanismo, se encontró que hay dos partes sometidas a un mayor esfuerzo, lo cual indica que en el material final se les debe reforzar: 1) la cuña que será sostenida por la uñeta y 2) la sección donde se sujeta la cuerda.