Robot mk9

Proyecto Integrador

Robot MK09

Integrantes:
Vega Camacho Miguel Ángel

Materias:
Robótica I
Control de maquinas eléctricas
Visión artificial

Profesores:
Quero Palacios Juan Antonio
Cuervo Pinto Víctor Darío
Morales Blas Adrián

Índice

Cinemática Inversa………………………………………………………………………3

Tarea a desarrollar (reestructuración)……………………………………………………6

Función de transferenciadel actuador………………...…………………………………7

Procesamiento y segmentación de imagen…………….……………………………….10

Conclusiones ………………………………………...…………………………………14

APENDICE A

Código en MatLab para el sistema de visión artificial del Robot MK-09………..….…16

Introducción

Conjuntando los conocimientos de varias materias se ha logrado diseñar y construir un robot con dos articulaciones el cual seráexplicado más adelante en sus detalles.

Pese a los problemas presentados durante el acoplamiento de los sistemas electrónicos, mecánicos y de software, a los cuales se procuro darle una solución adecuada, se llegó a una implementación que resuelve la tarea a desarrollar.

Desarrollo

Cinemática inversa

[pic]
Figura 1

El modelo de cinemática inversa permite determinar lasvariables de unión (coordenadas generalizadas de posición) necesarias para una orientación y posición deseada del efector final.

Para los arreglos cinemáticos comunes (robots típicos) usaremos el método geométrico para calcular las variables q1,…,qn correspondientes. Donde n es el número de grados de libertad del manipulador.

Considerando el robot articulado de 2GDL de la figura 1.Para el cálculo de la cinemática inversa consideramos lo siguiente:

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Figura 2
Por ley de cosenos tenemos:

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[pic]

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La función tangente inversa posee un problema, nodistingue en que cuadrante se encuentra el punto al que queremos llegar, y está restringido para valores que sean cero, por lo cual se utiliza la función Atan2(x,y), la cual esta desprovista de estas peculiaridades:

[pic] …1

[pic] ….

Dadas las dimensiones del robot:
[pic]
Figura 3

Dado que para que para no obstruir en la toma de la imagen desde la cámara,recorrimos el origen del robot 40°, esto provocó un defasamiento en los ejes del origen y los ejes del área de trabajo. Para resolverlo usamos una transformación de rotación, para que el punto dado en las coordenadas del área de trabajo sea rotado a las coordenadas en el origen del robot. Así el segmento de código utilizado contiene las ecuaciones 1 y 2 usando los valores reales del robot:

% Puntodado en el área de trabajo en cm
xt=0;
yt=0;

%Punto dado en las coordenadas del robot en cm
r=xt*cos((40*pi)/180)+yt*sin((40*pi)/180);
s=xt*cos((40*pi)/180)-yt*sin((40*pi)/180);

%Longitud de los eslabones
l2=19.5;
l3=14.5;

cq3=(r^2+s^2-l3^2-l2^2)/(2*l2*l3);
q3=atan2(-((1-(cq3)^2)^0.5),cq3);

%Ángulo recorrido por la primer articulación
t3=(q3*180)/piq2=atan2(r,s)-atan2(l3*sin(q3),l2+l3*cos(q3));

%Ángulo recorrido por la segunda articulación
t2=(q2*180)/pi

Tarea a desarrollar

Para darle una aplicación didáctica a nuestro robot articular se hizo un replanteamiento a la tarea que desarrollará el robot. Ahora el robot interactuará con el usuario, el cual tendrá que asignar el orden de las figuras posicionadas en el área de trabajo. Una vez asignado el ordenel robot segmentará las formas y recorrerá con un apuntador hacia la figura en el orden especificado con antelación. Como ejemplo de aplicación, esto podría ayudar a los niños a conocer las distintas figuras y ordenarlas de forma visual. De este modo a base de ejemplos desarrollar capacidades básicas en los modos de aprendizaje humano.

Función de Transferencia

El proceso para la...