Armdroide Bj
Páginas: 21 (5159 palabras)
Publicado: 11 de junio de 2012
AADECA 2004 - XIXº Congreso Argentino de Control Automático
Diseño, construcción, y estudio de la trayectoria de un brazo robótico controlado por PC
Bruno Campetelli
Estudiante de Ingeniería Electrónica – Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Rosario – Argentina Miembro de la Rama Estudiantil del IEEE en la UNR
bcampetelli@hotmail.com
Resumen – En este trabajo se presenta unrobot con el estudio de su trayectoria. Es un robot de tipo cilíndrico de cuatro grados de libertad de uso educativo. El accionamiento es eléctrico por medio de motores paso a paso (PAP). El robot consta de un programa para ser controlado a lazo abierto. Está controlado por PC por medio de algún puerto paralelo de la misma. Se calcularon las ecuaciones cinemáticas directa e inversa del mismo. Losmovimientos estudiados son trayectorias punto a punto, recta y curva. Palabras clave – Robot, control de motores PAP, programación por PC, 4 grados de libertad, generación y control de trayectoria. 1. Introducción .
El objetivo principal de este proyecto fue construir y controlar un robot. La actual necesidad de automatización de sistemas de manufactura (armado y ensamble en líneas de producciónde diversos artefactos) exige todo un montado de robots los cuales se encargan de armar, soldar, fijar, etc., las distintas partes del producto final. Para cumplir una tarea dada, cada una de estas unidades debe describir cierta trayectoria, a los fines de cuya generación se las trata como autómatas programables. En libros muy básicos de robótica como “Robótica Practica” de Angulo (José M. AnguloUsategui, 2000), se presenta un robot manipulador, llamado Armdroid. Su aplicación es didáctica esencialmente y es relativamente fácil de armar y controlar. (Fig. 1). Este tipo de robot utiliza la técnica “Tendon” para la transmisión de la fuerza a cada una de sus uniones como puede observarse en la Fig. 2. Entonces de esta forma no hace falta que los motores sean de gran tamaño ya que solo elmotor de rotación de la base debe soportar el peso de los otros, problema que se soluciona con un rodamiento en la base (crapodina) para disminuir la fricción. El Armdroid tiene cinco grados de libertad, ya que en la muñeca tiene rotación, esto gracias a la transmisión diferencial de la cual este consta. En la muñeca tiene un apresor del tipo pinza, el cual le permite al robot manipular piezas en suespacio de trabajo.
Figura 1
Se decidió construir un robot de este tipo dada la relativa simplicidad de este brazo, y el interés en experimentar la programación de un robot para que cumpla tareas de seguimiento de trayectoria. El resultado es el Armdroide BJ (Fig. 3), que consta de las siguientes partes principales (ver Fig. 5): Mecanismo: Es el encargado de los movimientos del brazo. VerFig. 2. PC: Es la encargada del control del Robot a lazo abierto. El puerto utilizado para la conexión es el paralelo. La aplicación fue compilada en Visual Basic 6.0 Interfase: Adapta las tensiones del puerto de la PC al Robot y alimenta al circuito Visualizador Exterior.
AADECA 2004 - XIXº Congreso Argentino de Control Automático
Secuenciador Unipolar Doble: recibe la señal de la Interfase ygenera otra señal para controlar los transistores que comandan los motores PAP unipolares Mot 1 y Mot 3. Secuenciador Bipolar Doble: Recibe una señal de la Interfase y genera otra señal para controlar los Drivers de los motores PAP bipolares Mot 2 y Mot 4. Mot 1 y Mot 3: Son los motores unipolares ubicados en el hombro y en la muñeca respectivamente que se encargan del movimiento de estos. Mot 2y Mot 4: Son los motores bipolares ubicados uno en el codo (Mot 2) y el otro es el encargado de la rotación del brazo (Mot 4). Visualizador exterior de datos: Es un arreglo de indicadores luminosos los cuales muestran el estado de las entradas y salidas del puerto de la PC. 2. Descripción
Figura 3
Mecanismo: El método utilizado para la transmisión de las fuerzas a los ejes es la llamada...
Diseño, construcción, y estudio de la trayectoria de un brazo robótico controlado por PC
Bruno Campetelli
Estudiante de Ingeniería Electrónica – Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Rosario – Argentina Miembro de la Rama Estudiantil del IEEE en la UNR
bcampetelli@hotmail.com
Resumen – En este trabajo se presenta unrobot con el estudio de su trayectoria. Es un robot de tipo cilíndrico de cuatro grados de libertad de uso educativo. El accionamiento es eléctrico por medio de motores paso a paso (PAP). El robot consta de un programa para ser controlado a lazo abierto. Está controlado por PC por medio de algún puerto paralelo de la misma. Se calcularon las ecuaciones cinemáticas directa e inversa del mismo. Losmovimientos estudiados son trayectorias punto a punto, recta y curva. Palabras clave – Robot, control de motores PAP, programación por PC, 4 grados de libertad, generación y control de trayectoria. 1. Introducción .
El objetivo principal de este proyecto fue construir y controlar un robot. La actual necesidad de automatización de sistemas de manufactura (armado y ensamble en líneas de producciónde diversos artefactos) exige todo un montado de robots los cuales se encargan de armar, soldar, fijar, etc., las distintas partes del producto final. Para cumplir una tarea dada, cada una de estas unidades debe describir cierta trayectoria, a los fines de cuya generación se las trata como autómatas programables. En libros muy básicos de robótica como “Robótica Practica” de Angulo (José M. AnguloUsategui, 2000), se presenta un robot manipulador, llamado Armdroid. Su aplicación es didáctica esencialmente y es relativamente fácil de armar y controlar. (Fig. 1). Este tipo de robot utiliza la técnica “Tendon” para la transmisión de la fuerza a cada una de sus uniones como puede observarse en la Fig. 2. Entonces de esta forma no hace falta que los motores sean de gran tamaño ya que solo elmotor de rotación de la base debe soportar el peso de los otros, problema que se soluciona con un rodamiento en la base (crapodina) para disminuir la fricción. El Armdroid tiene cinco grados de libertad, ya que en la muñeca tiene rotación, esto gracias a la transmisión diferencial de la cual este consta. En la muñeca tiene un apresor del tipo pinza, el cual le permite al robot manipular piezas en suespacio de trabajo.
Figura 1
Se decidió construir un robot de este tipo dada la relativa simplicidad de este brazo, y el interés en experimentar la programación de un robot para que cumpla tareas de seguimiento de trayectoria. El resultado es el Armdroide BJ (Fig. 3), que consta de las siguientes partes principales (ver Fig. 5): Mecanismo: Es el encargado de los movimientos del brazo. VerFig. 2. PC: Es la encargada del control del Robot a lazo abierto. El puerto utilizado para la conexión es el paralelo. La aplicación fue compilada en Visual Basic 6.0 Interfase: Adapta las tensiones del puerto de la PC al Robot y alimenta al circuito Visualizador Exterior.
AADECA 2004 - XIXº Congreso Argentino de Control Automático
Secuenciador Unipolar Doble: recibe la señal de la Interfase ygenera otra señal para controlar los transistores que comandan los motores PAP unipolares Mot 1 y Mot 3. Secuenciador Bipolar Doble: Recibe una señal de la Interfase y genera otra señal para controlar los Drivers de los motores PAP bipolares Mot 2 y Mot 4. Mot 1 y Mot 3: Son los motores unipolares ubicados en el hombro y en la muñeca respectivamente que se encargan del movimiento de estos. Mot 2y Mot 4: Son los motores bipolares ubicados uno en el codo (Mot 2) y el otro es el encargado de la rotación del brazo (Mot 4). Visualizador exterior de datos: Es un arreglo de indicadores luminosos los cuales muestran el estado de las entradas y salidas del puerto de la PC. 2. Descripción
Figura 3
Mecanismo: El método utilizado para la transmisión de las fuerzas a los ejes es la llamada...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.