Robotica

Simulación del Control de un Brazo de Robot
Escuela de Ingeniería en Electrónica en Control Automático y Redes Industriales.

Proyecto de Robótica Industrial 20/01/2011




Julio Cesar Abad Basantes

ÍNDICE 

1. INTRODUCCIÓN 
1.1. Objetivos 1.2. Estructura del proyecto 
1.3. Descripción del proceso industrial 
1.4. Presentación del robot manipulador escogido 

2. ESTUDIO DEL ROBOT 

2.1. Introducción 
2.2. Estudio cinemático inverso 
   2.3. Estudio de las características físicas 
    2.3.1. Implementación del modelo mecánico en Simulink 
2.4. Conclusiones 

1. INTRODUCCIÓN 

1.1. Objetivos 

Este proyectotiene la finalidad de acabar llevando a cabo el control y la simulación los movimientos de un brazo robótico dedicado a la tarea industrial de la clasificación de piezas mecánicas.  Así pues, las dimensiones de la célula de trabajo del robot están inspiradas en un espacio que queda libre junto a una cinta transportadora . Por lo tanto la simulación englobaría la representación de del movimientodel robot en un entorno virtual, correspondiente a el entorno de trabajo hipotético, el cual incluiría los siguientes elementos: 

- Brazo de robot, el cual realizará los movimientos previamente programados. 
- Cinta transportadora, por donde llegan las piezas que se clasificar. 
- Zonas donde se depositarán las piezas, para clasificarlas según el su tipo o modelo. 

1.2. Estructura delproyecto 

El proyecto se organiza en tres partes:
Primera parte: hace referencia al estudio del sistema robotizado que se quiere simular. En esta parte se explica el proceso industrial a controlar y cuál es el tipo de robot que se escoge para realizarlo. Posteriormente se pasa a hacer un estudio de las propiedades físicas del 
robot: dimensiones, alcance, singularidades, cinemática inversa,masa de los elementos. 
Entonces, con todas estos datos se implementa el modelo mecánico resultante al programa Simulink, utilizando la librería SimMechanics. 

Segunda parte: Explica el control del brazo de robot. Generación de las trayectorias, explica cuál es el método adecuado para fin de generar los movimiento del robot, control de las articulaciones  del robot, se escoge el control másadecuado, en función de  la información sobre el 
robot real de que se dispone, en cuyo proyecto se hará mediante un Control con Par Computado. Posteriormente se explica teóricamente este método de control. Hay que remarcar que este control sólo se aplicará para controlar el movimiento de las articulaciones de robot. Finalmente se acaba implementando este control al programa Simulink, después elcontrol de la secuencia del proceso, se explica el control de la secuencia del conjunto de movimientos del robot, 
mediante un programa secuencial implementado en MATLAB. 
Y para terminar la programación del control de la secuencia del proceso, tiene el objetivo de controlar la secuencia del movimientos del robot al largo del proceso, pero de manera "abierta". Es decir, ahora es el usuario elque mediante órdenes simples, es capaz de programar cualquier movimiento del robot. 

Tercera parte: hace referencia al método de visualización en 3D del sistema robotizado, utilizando la librería Simulink 3D Animation y el programa V-Real Builder (incorporado a Simulink). Primeramente se explica la construcción del mundo virtual de la célula de trabajo del robot, que incluye el diseño delentorno de trabajo y de la importación de archivos CAD del robot en 3D del formato SolidWorks 
hacia el formato VRML. Por último, se explica cómo unir la simulación que hace Simulink con este visor 3D. 

1.3. Descripción del proceso industrial 

La tarea que debe realizar el robot manipulador es la de clasificar los 4 posibles tipos de piezas mecánicas que circularán en el largo de una...