brazo robotico

BRAZO ROBOTICO DE 5 GRADOS DE LIBERTAD
INTRODUCCIÓN

Hace algunos días vi un documental de superautos de natgeo  en donde montaban una super fabrica con brazos roboticos industriales de ultima tecnología, que eran multitarea y se encargaban de procesos muy complicados los cuales requerían de una rigurosa y muy compleja programación; desde que estudio ingeniería electrónica siempre me hanllamado la atención estos proyectos así que  decidí "que quiero construir un brazo robótico". En este blog les presento los resultados, esperando de que sea útil para otras personas que también estén interesadas.

Este brazo robótico es una pequeña demostración realizada con servomotores de los que se utilizan normalmente en los modelos RC, y es controlado desde una PC, atraves del programa LabViewy el toolkit de arduino; asi como también el control desde un celular con sistema android.

DESCRIPCIÓN

Un brazo robótico es un tipo de brazo mecánico, normalmente programable, con funciones parecidas a las de un brazo humano; este puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot más complejo. Las partes de estos manipuladores o brazos son interconectadas a través dearticulaciones que permiten, tanto un movimiento rotacional (tales como los de un robot articulado), como un movimiento translacional o desplazamiento lineal.


PRINCIPALES COMPONENTES

Los principales componentes de este proyecto, son en base los servomotores.


2 SERVOMOTORES  HI TECH 311


1 SERVOMOTOR  MG 996



1 MICROSERVO TOWER PRO 9G



UN MEGA SERVO  HI TECH 815



UNMOTOR DE DC  CON CAJA REDUCTORA



LAMINAS DE ACRÍLICO DE 3mm Y DE 5mm



Estructura mecánica

El brazo tiene 6 grados de libertad de movimientos:
una base giratoria
un servo motor en el "hombro"
un servo motor en el "codo"
dos servo motores en la "muñeca", uno para mover de arriba a abajo y otro para la rotación de izquierda a derecha.
Y un sexto servo motor en la pinza demanipulación.
He realizado diseños diferentes de las diversas partes, y éstas que presento son las más "logradas", el resultado de mucha "prueba y ensayo". Ahora se parece a la estructura real de un brazo industrial.
La longitud de la sección que va entre el codo y la muñeca es casi igual a la longitud de la "mano", lo que permite un buen balance; y para ayudarlo he puesto resortes en el codo para tener unbuen equilibrio de los pesos y asi ayudar a los servo motores.
El servo del hombro tiene el "refuerzo" de un resorte cuando el brazo se inclina hacia adelante.




En esta posición la carga del servo del hombro aumenta, y disminuye rápidamente cuando el brazo vuelve a la posición vertical. El uso del resorte permite utilizar un servo un poco menos costoso.
El servo del hombro recibe lacarga del peso de todo el brazo.
Para ayudar al hombro, el brazo vertical pivota sobre un punto de apoyo unido a la base. Esta disposición resulta en un montaje más rígido.
La parte horizontal (o "antebrazo") tiene un contrapeso que compensa el peso de la pinza. De este modo, el servo del codo es parcialmente liberado del torque "parásito" que genera el peso de la muñeca y las pinzas.
Muchas partesestán unidas con tornillos y pernos (de 3 ó 4 mm de diámetro) 
Los servos servos usados estan distribuidos de la siguiente forma:
un motor dc con caja reductora en la base giratoria
un Hitec HS 815 para el hombro que es la articulación con más carga
un MG 996 para el codo
dos Hitec HS311 (muñeca) y
un tower pro (pinza).

El brazo es controlado por una tarjeta Arduino que recibe órdenesdesde LabView o Android.
DESCRIPCIÓN DE UN SERVOMOTOR
Un Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado. Este puede ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señal codificada. Con tal de que una señal codificada exista en la línea de entrada, el servo mantendrá la posición angular del engranaje. Cuando la señala codificada cambia, la posición...