DISEÑO DE UN EFECTOR

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO
ING. ROBÓTICA INDUSTRIAL 

PROYECTO TERMINAL 
 Ing. José Galván Ramírez 
Dr. Emmanuel Merchán Cruz   
                                                                                                Integrantes:
•

Guillen Espinoza Dan Iván

•

Monterrosas HernándezJosé Fernando

•

Rodríguez Beltrán Arturo Omar

•

Salazar Ordaz Hugo Alejandro

Grupo:
9RM2

“DISEÑO DE UN EFECTOR FINAL TIPO PINZA DE
8 GRADOS DE LIBERTAD”

22-11-07

INGENIERÍA EN ROBÓTICA INDUSTRIAL 

ÍNDICE
Capítulo 1
1 Introducción

5

1.1 Estado del arte

5

1.2 Contexto actual de la robótica

13

1. 3 Automatización y robótica

14

1.4 Aplicaciones

151.5La robótica y la medicina

16

1.6 La robótica en el espacio

22

1.7 La robótica y la agricultura

29

1.8 La robótica y la inteligencia artificial

31

1.9 La robótica en el hogar

33

1.10 Planteamiento del problema

34

1.10.1 Necesidad

43

1.10.2 Alcances

34

1.10.3 Requerimientos de diseño

35

1.11 Objetivo de la tesis

35

1.11.1 Objetivosparticulares

35

Capitulo 2
2 Generalidades

37

2.1 Robot industrial

37

2.2 Anatomía de la mano humana

38

2.2.1 Carpo

38

2.2.2Metacarpo

38

2.2.3 Dedos

39

2.2.4 Articulaciones del dedo

39

2.2.5 Tipos de Prensión

40

2.3 Mecanismos

41

2.3.1 Mecanismos para la transformación de movimiento

42

2.4 Análisis y síntesis de mecanismos

432.4.1 Síntesis de tipo

44

2.4.2 Síntesis dimensional

44

2.5 Mecanismo de cuatro barras

45

2.5.1 Ley de Grashof

46

2.6 Engranes

46

 

INGENIERÍA EN ROBÓTICA INDUSTRIAL 

2.6.1 Sentido de giro

47

2.6.2 Ventajas e inconvenientes

48

2.7 Engranes de plástico

48

2.7.1 Materiales plásticos para eslabones

49

2.8 Efectores finales o grippers

512.9 Sistemas de sujeción

52

2.9.1 Sistemas de sujeción más utilizados

54

2.10 Clasificación de grippers industriales tipo pinza

55

2.11 Grippers industriales tipo pinza

57

2.12 Contexto actual sobre dedos y manos antropomorfos

62

2.12.1 Algunos ejemplos de manos robóticas

63

2.13 Dedos robóticos

65

2.14 Elementos mecánicos de transmisión en los dedosrobóticos

66

2.14.1 Mecanismos de barras

67

2.14.2 Mecanismo con motor en cada articulación

67

2.14.3 Mecanismos subactuados

68

2.14.4 Transmisión por poleas

68

2.14 Sumario

69

Capitulo 3
3 Diseño mecánico

71

3.1 Diseño del mecanismo subactuado

73

3.1.2 Trayectoria del mecanismo subactuado

74

3.2 Analisis y cálculo de velocidades

763.2.1Método analítico

76

3.2.2 Cálculo de velocidades por el método analítico

76

3.2.3 Cálculo de velocidades por el método de la imagen

84

3.3 Aceleraciones por el método de la imagen

86

3.3.1 Cálculo de aceleraciones

88

3.4 Análisis estático del mecanismo subactuado

93

3.4.1 Hipótesis de diseño

93

3.4.2 Cálculo de fuerzas incidentes en el mecanismo

943.4.3 Diagrama de cuerpo libre del último eslabón (eb) tratado como viga

95

3.4.4 Punto F

96

3.4.5 Punto D

96

3.4.6 Punto E

97

3.4.7 Punto B

98

 

INGENIERÍA EN ROBÓTICA INDUSTRIAL 

3.4.8 Punto A

98

3.4.9 Punto C

99

3.4.10 Punto O

99

3.5 Sistema de transmisión

100

3.5.1 Cálculo de la potencia requerida

100

3.5.2 Selección del motor decorriente continua

101

3.5.3 Sistema de transmisión a emplear en el gripper autoconformable

102

3.6 Diseño de tornillo sinfín

104

3.6.1 Pasos P y Pd

105

3.6.2 Número de cuerdas del tornillo sinfín Nw

106

3.6.3 Desplazamiento o Avance

106

3.6.4 Angulo de desplazamiento

106

3.6.5 Velocidad de línea de paso

107

3.6.6 Angulo de presión

107...