Brazos Roboticos

CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La historia de la Robótica ha estado unida a la construcción de "artefactos", muchas veces por obra de genios autodidactas que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo.
En la actualidad muchas fábricas utilizan robots para el ensamblaje de sus productos, ya que laeficiencia en producción que se logra es muy alta.
El campo de la robótica es desarrollado en Universidades Politécnicas, muchas de estas tienen laboratorios con robots de varios tipos, los cuales sirven para enseñar al alumno de una manera didáctica el funcionamiento de cada uno de estos.
La Universidad Politécnica salesiana Campus Sur, en su laboratorio de robótica posee algunos brazos robóticosentre estos un robot Scara y un Antropomórfico, los cuales constan de sus controladoras para su manejo. Con el avance de la tecnología, estas tarjetas de control han quedado obsoletas y en desuso, planteado el problema, se formula la siguiente interrogante:
¿Con el diseño y la implementación de tarjetas de control actuales para los brazos robóticos Scara y Antropomórfico que se encuentran en LaUniversidad Politécnica salesiana Campus Sur, se podrá tener una gama de brazos robóticos en uso para el laboratorio de la Institución, la cual garantizará un mejor aprendizaje para los estudiantes de este Campus.
1.2 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN
Con la intención de dar solución al problema formulado se plantea la siguiente hipótesis:
Diseñando e implementando controladores actuales para losbrazos robóticos: antropomórfico y Scara, se dotará al Laboratorio de Robótica de la Universidad Politécnica Salesiana Campus Sur de robots con tecnología moderna, garantizando el mejor aprendizaje de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Electrónica.
1.3 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO
Como se conoce en la actualidad las empresas necesitan invertir grandes recursos económicos paraautomatizar sus procesos. Este proyecto de investigación se justifica ya que se presenta como una alternativa para que las PYMES (pequeñas y medianas empresas) puedan acceder a la automatización de sus procesos, utilizando brazos robóticos, sin la necesidad de invertir gran capital.
Los controladores a diseñarse e implementarse, actualizaran y reemplazaran los equipos obsoletos existentes en loslaboratorios de la Universidad Politécnica Salesiana Campus Sur, esta implementación mejorará el aprendizaje y trabajos de investigación futura.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar e implementar dos controladores para brazos robóticos: antropomórfico y scara, utilizando micro controladores Atmel AVR`s para el Control de movimiento y velocidad, con una interfaz USB para su manejo medianteun software de entorno grafico, constara de un teach pad gráfico para su control manual y un hardware que conste de drivers de potencia y encoders diferenciales que determinaran la posición en cada una de las articulaciones de los robots.
1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analizar e investigar el estado del arte de los brazos robots.
Diseñar y construir el hardware de: los controladores, los driversde potencia y la interfaz USB.
Diseñar los programas en los softwares: Matlab y Labview de entorno gráfico.
Diseñar e implementar la interfaz entre el brazo robot y el Computador.
CAPITULO 2
GENERALIDADES DEL PROYECTO
2.1 DISEÑO ELECTRÓNICO
La conformación de los sistemas eléctricos y electrónicos se llevó a cabo siguiendo normas y criterios de diseño, de acuerdo a los requerimientos delrobot SCARA. La Figura 2.36 muestra los bloques que conforman el sistema eléctrico y electrónico con los que se alimentan al manipulador y se realiza todo el control.
Figura 2.36 Diagrama de módulos electrónicos del robot SCARA
2.2.1 MÓDULO DE ALIMENTACIÓN
La fuente de poder que alimenta a todo el robot SCARA, fue escogida tomando en cuenta la carga total que representan los tres servomotores...