Manipulador

Robotec
Paloma A. Salas Méndez 98715, Ruben Mendoza 90750, Brenda Cameras 98362 email: paloma.salas@hotmail.com Introducción a la ingeniería mecatrónica , Grupo "E" Instituto de Ingeniería y Tecnología Universidad Autónoma de Cd. Juárez May 26, 2010
Resumen
El presente documento trata acerca del diseño e implementación de un robot manipulador de 3 GDL (grados de libertad) el cual se desarrollocon el objetivo de indagar en el área de la robótica, electrónica, diseño, disciplinas que pertenecen a nuestra área de interés particular, por lo cual, es considerado un proyecto mecatrónico, en lo que respecta a ingeniería de control, es un área en la cual no adentramos, por lo que el brazo manipulador será controlado manualmente utilizando como interfaz joysticks. La idea de desarrollar talproyecto surge debido a la gran demanda y aplicación que tienen este tipo de robots en la industria, debido a la flexibilidad que le añaden a los procesos para realizar trabajos tediosos, pesados, peligrosos, o que requieran de gran precisión ya que representan una ventaja con respecto al operador humano. Palabras clave: Robot manipulador, servomotor, GDL (grados de libertad),

Figure 1: Robotsindustriales operando en el mundo de 1996 a 2005(UNECE)

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Estado del Arte
• En [2] se presenta una arquitectura de control distribuida aplicada a un robot de 4 GDL, basados en un sistema embebido de mediana escala. Dicho sistema expone un controlador adaptivo para calcular las trayectorias de los servomotores. La desventaja radica en el costo de los microcontroladores de mediana escala (16bit), y la complejidad del controlador que involucra mayor consumo de tiempo en ejecución. • El trabajo presentado en [3] hace uso de un sistema distribuido para controlar un brazo robótico móvil el cual provee planeación de trayectoria, planeación de tareas, simulación y funciones de control para ambientes cerrados. • En [4] corresponde un estudio sobre un algoritmo PID No-Linear para llevar a caboel control sobre un robot de arquitectura paralela de 6 GDL.

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Introducción

“De acuerdo con datos publicados conjuntamente por la Organización de las Naciones Unidas (ONU) y la federación Internacional de Robótica (FIR), el total de robots manipuladores industriales en operaciones en el mundo en el 2005 superó las 875 000 unidades. La evolución por año desde 1996 hasta el año 2005 semuestra en la figura 1. De esta información se aprecia un crecimiento promedio de 3.5% en la población de robots manipuladores industriales en operaciones de aproximadamente unas 20 000 unidades anuales durante los últimos años"[1].

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Objetivo

Diseñar e implementar un robot manipulador de 3 GDL con accionamiento indirecto de servomotores controlado por relevadores. 1

5 MARCO TEÓRICO

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Metodología

5.3 Configuración Morfológica
El robot usa 3 juntas de rotación para posicionarse. Generalmente, el volumen de trabajo es esférico. Estos tipos de robot se parecen al brazo humano, con una cintura, el hombro, el codo, la muñeca. Presenta una articulación con movimiento rotacional y dos angulares. “ Aunque el brazo articulado puede realizar el movimiento llamado interpolaciónlineal (para lo cual requiere mover simultáneamente dos o tres de sus articulaciones), el movimiento natural es el de interpolación por articulación, tanto rotacional como angular"[5].

Para el desarrollo de este proyecto se trabajo en la siguiente secuencia: • Investigación acerca de robots manipuladores y trabajos previos. • Documentación y estudio de trabajos previos. • Diseño en SolidWorks.• Recopilación del material necesario para la construcción. • Maquinado, ensamble, conexión. • Pruebas. • Documentación.

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5.1

Marco Teórico
Robot Manipulador
Figure 2: Configuración de brazo articulado

Definición “Un robot es dispósitivo mecánico controlable, que usa sensores para guiar uno o más efectores finales, a través de movimientos ordenados programados en un área de trabajo...