Ciencia

Reporte de Proyecto
Introducción

El presente trabajo tiene como finalidad exponer brevemente el proyecto desarrollado para la asignatura de robótica para el grado de Maestría en Ciencias de la Universidad Politécnica de Aguascalientes. El proyecto consistió en el plasmado de un robot y su manipulación mediante el uso de su cinemática utilizando el software Matlab.
Primera es necesariodefinir que es un robot. Entre las diversas definiciones que presente Urdiales-García están que robot es 'Un manipulador reprogramable y multifuncional diseñado para trasladar materiales, piezas, herramientas o aparatos específicos a través de una serie de movimientos programados para llevar a cabo una variedad de tareas'. Otra establece que es una 'máquina controlada por ordenador y programada paramoverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno. Los robots son capaces de realizar tareas repetitivas de forma mas rápida, barata y precisa que los seres humanos'.
Ahora bien, la cinemática del robot estudia el movimiento del mismo con respecto a un sistema de referencia. Así la cinemática se interesa por la descripción analítica del movimiento espacial delrobot como una función del tiempo, y en particular por las relaciones entre la posición y la orientación del extremo final del robot con los valores que toman sus coordenadas articulares.
Tomando como base lo que dice Barrientos en su libro fundamentos de robótica establece que existen dos problemas fundamentales a resolver en la cinemática del robot; el primero de ellos se conoce como elproblema cinemático directo, y consiste en determinar cuál es la posición y la orientación del extremo final del robot, con respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia, conocidos los valores de las articulaciones y los parámetros geométricos de los elementos del robot; el segundo, denominado problema cinemático inverso resuelve la configuración que debe adoptar el robot para unaposición y orientación del extremo conocidas.
Denavit y Hartenberg propusieron un método sistemático para describir y representar la geometría espacial de los elementos de una cadena cinemática, y en particular de un robot, con respecto a un sistema de referencia fijo. Este método utiliza una matriz de transformación homogénea para describir la relación espacial entre dos elementos rígidosadyacentes, reduciéndose el problema cinemático directo a encontrar una matriz de transformación homogénea de 4 x 4 que relacione la localización espacial del extremo del robot con respecto al sistema de coordenadas de su base.

2. DESARROLLO
2.1 Modelado

Primeramente como base a modelar se tiene un robot industrial comercial, éste es el KE610L, un robot para aplicación de pintura de la marcaKawasaki (Las especificaciones del robot se colocan como anexos en el presente trabajo). El dibujo en sólido se realizó por medio de un software CAD (Diseño asistido por computadora por sus siglas en inglés). Cada uno de los eslabones se tuvieron que hacer de forma individual.
Se comenzó con la base del robot la cual se encuentra fijada al suelo y se muestra en la figura 1 y 2.

Figura [ 1 ] Basefija del robot (sólido)

Figura [ 2 ] Base fija del robot (plano)

A continuación se dibujó una figura que es una base giratoria que se encuentra posicionada sobre la primera base (Figuras 3 y 4)

Figura [ 3 ] Base giratoria robot (sólido)

Figura [ 4 ] Base giratoria robot (plano)
Posteriormente se añadió un primer eslabón unido a la base giratoria (Fig. 5 y 6)

Figura [ 5 ] eslabónrecto (sólido)

Figura [ 6 ] eslabón recto (plano)

A continuación siguió otro eslabón (Fig. 7 y 8)

Figura [ 7 ] eslabón recto 2 (sólido)

Figura [ 8 ] eslabón recto 2 (plano)
Por último fue necesario diseñar el actuador final (Fig. 9 y 10)

Figura [ 9 ] actuador final (sólido)

Figura [ 10 ] actuador final (plano)

El ensamble final quedaría como sigue:

Figura [ 11 ]...