Scorbot-er iii

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UNIVERSIDAD REGIOMONTANA

ROBÓTICA

PROYECTO FINAL

Maestro:

Dr. Juan Antonio Rojas

ALUMNOS:

Ing. Benito Arturo Concha Rodríguez 677485

Lic. Roberto Hernández Vázquez 689838

Ing. Roberto Lizárraga Alvarado 692430

Ing. Héctor Adrián Tovar Lira 687790

Monterrey, Nuevo León a 04 de Diciembre de 2010

Objetivo

Aplicar los conocimientos adquiridos en el curso paraencontrar los ángulos de posición de los eslabones de un robot Scorbot ER-4u dado un punto en el espacio dentro del área de operación del mismo.

Marco Teórico

La cinemática es el estudio del movimiento. La resolución de nuestro problema será por medio de cinemática inversa por métodos geométricos.

Este procedimiento en sí se basa en encontrar suficiente número de relaciones geométricas en lasque intervendrán las coordenadas del extremo del robot, sus coordenadas articulares y las dimensiones físicas de sus elementos.

El robot Scorbot ER-4u es un sistema versátil y fiable para educación.

El brazo del robot está montado sobre una mesa. Su velocidad y repetibilidad lo hacen completamente adecuado tanto para su funcionamiento autónomo como para su uso integrado en aplicaciones decélulas de trabajo automatizadas tales como soldadura con robots, sistemas de visión, manejo de maquinas CNC, y otros sistemas de FMS.

Aplicación en soldadura del robot Scorbot-er4u

El robot se maneja mediante un software gráfico en 3D Robocell y como es educativo permite diseñar, crear y controlar células industriales simuladas. Robocell está totalmente integrado con el software de control yprogramación de robótica SCORBASE y permite simulación dinámica del robot y las células de trabajo durante la enseñanza de posiciones y ejecución del programa. El software se ha diseñado para aprovechar todas las ventajas de los 32 bits del sistema operativo Windows.

El Scorbot-er4 también es una poderosa herramienta para la enseñanza de tecnología en el aula o laboratorio. Muchos profesores yahan descubierto su potencial en asignaturas tan diversas como:

Matemáticas: para enseñar las tres dimensiones del espacio y los sistemas de coordenadas.

Física: combinando el robot con sensores de movimiento y software de seguimiento para medir y testear propiedades físicas como la velocidad y aceleración. Aprovechando la estructura abierta del robot para observar y estudiar los principiosde la fuerza de transmisión.

Informática: creando programas con condiciones complejas para resolver problemas lógico tales como la Hanoi Tower y para que el robot realices la tarea de manipulación.

Tecnología: usando las entradas y salidas analógicas y digitales del controlador del robot para crear y monitorizar sistemas controlados por propiedades físicas como luz, temperatura y sonido.Rango de operación

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Medidas aproximadas del robot Scorbot-er4u

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Ejes coordenados del robot Scorbot-ER4u

Metodología

El método empleado en el desarrollo del modelo cinemático inverso es el siguiente:

Métodos geométricos

• Se suelen utilizar para las primeras variables articulares.

• Uso de relaciones geométricas y trigonométricas (resolución de triángulos).Para el análisis se considera el punto de origen al inicio del primer eslabón, puesto que la distancia del punto de origen que tiene el robot y el propuesto, es una distancia fija que no afecta el análisis. Los ejes para el marco de referencia se muestran en la siguiente:
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Diagrama a bloques del marco de referencia

La Tabla muestra la convención (D-H) aplicada al robot Scorbot-ER4u
[pic]De acuerdo a la Tabla anterior, las matrices homogéneas [pic] para el robot Scorbot-ER4u quedarían como:
[pic]

donde por simplicidad se utiliza:
C = coseno, S = seno, por lo que la matriz de transformación homogénea T queda dada por:
[pic]
O

[pic]
Por lo tanto, la información de la posición y orientación del efector final con respecto al...
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