Brazo Mecánico

Campus Lomas Verdes Laboratorio de Física

Practica #01
Brazo Robótico

Integrantes:
Elizabeth Rodríguez Reyna
Ricardo Ortega Araujo
Daniel Ortiz González
Macías Barrios Edwin
Jacobo Ortuzar Vizcarra
Grado: 6° Grupo: 61 T

Planteamiento del Problema
¿Cómo formar un brazo robótico?
Marco Teórico
Este brazo robótico es una pequeña demostración realizada conservomotores de los que se utilizan normalmente en los modelos RC (radiocontrol), y es controlado desde una PC, a la que se conecta a través de un cable serie.
Descripción técnica:

En la siguiente figura se puede apreciar un diagrama del ARMDROID con todas sus partes detalladas:
Como se puede apreciar este modelo es un brazo muy completo, que posee cuatro ejes de movimiento: Base, Hombro, Codo yMuñeca. Como se ha comentado antes, no es necesario tener todos estos movimientos en un primer diseño. Por ejemplo el movimiento de la muñeca suele complicar bastante el diseño y puede ser obviado perfectamente sin que esto disminuya demasiado la capacidad de trabajo del brazo.

Si bien no se aprecia el ángulo de giro de la base, esta posee un movimiento de derecha a izquierda y viceversa con unángulo de giro generalmente limitado por los cables que conectan el cuerpo del brazo con la base de apoyo. De todas formas con un buen diseño es posible alcanzar ángulos de giro muy cercanos a los 360°. En la construcción de este modelo se utilizan 6 motores paso a paso. Uno es utilizado para el movimiento lateral de la base, un segundo y tercer motor para dar movimiento al brazo y antebrazo, uncuarto y quinto motor para accionar la muñeca hacia arriba y abajo y darle giro, y el sexto y último motor para controlar la apertura y cierre del aprehensor de la mano.

Los motores se ubican principalmente en la base para evitar cargar con pesos
adicionales las extremidades, ya que esto redundaría en tener que usar motores mas potentes para lograr mover las mismas. La conexión mecánica entrelos motores y los ejes de cada extremidad se realiza por medio de delgados cables de acero, engranajes y poleas.

Accionando el brazo desde la PC:
Para controlar el brazo desde la PC se puede hacer uso de la interfaz para puerto
paralelo publicada en esta misma sección en conjunto con la controladora para 4
motores paso a paso también disponible en esta sección.
Si bien este brazo utiliza 6motores, podemos obviar el movimiento de la muñeca con lo
cual podríamos realizarlo con tan solo 4 motores paso a paso.

Alternativa a los motores paso a paso:
También es posible accionar un brazo mecánico mediante el uso de Motorreductores DC o bien motores DC con cajas reductoras adecuadas. El resto de la mecánica no cambia, pero hay que tener en cuenta que en los motores DC
a diferencia delos motores paso a paso, no es posible controlar su giro, estos giran una vez aplicada la energía y no hay forma de saber cuanto han girado. Para solucionar esto se puede hacer uso de un sistema de retroalimentación que nos informe en que posición se encuentra cada eje y de esta forma sabremos cuando debemos accionar o detener un motor y a su vez hacia que lado debe girar el mismo. Este sistemaes comúnmente llamado Servomecanismo, y para realizarlo basta simplemente con hacer uso de un potenciómetro lineal conectado mecánicamente con cada eje que se desee controlar. De esta forma cada vez que el eje gire, también girará el potenciómetro del cual podemos obtener una lectura analógica de la posición del eje. El siguiente paso es transformar esta lectura analógica en digital para poderinterpretarla en la PC y tomar las acciones necesarias. Para esto existen en el mercado y a precios muy accesible chips A/D que con muy pocos componentes externos permiten traducir una o varias lecturas analógicas y representarlas en un byte que puede ser leído e interpretado por cualquier dispositivo digital

Objetivo
Crear un brazo robótico con base en la elaboración de un circuito mixto....