Construccion De Un Banco Didactico Modular y Programable Para Un Robot De 5 Grados De Libertad

BUILDING OF DIDACTIC, MODULAR AND PROGRAMMABLE ROBOTIC BANK FOR A ROBOTIC ARM OF 5 FREEDOM DEGREES CONSTRUCCION DE UN BANCO DIDACTICO, MODULAR Y PROGRAMABLE PARA UN BRAZO ROBOT DE 5 GRADOS DE LIBERTAD

Diego Armando Mejía Bugallo, Francisco Javier Moreno

Universidad de Pamplona Facultad de Ingenierías y Arquitectura, Programa de ingeniería Mecatronica Ciudadela Universitaria. Pamplona, Nortede Santander, Colombia. Tel.: 57-7-5685303 Ext. 144, Fax: 57-7-5685303. E-mail: {damejia14, francogramas}@hotmail.com

ABSTRACT A programmable, modular robotic bank for a robotic arm of 5 degree freedom can be described as the integration of computer, electronics, mechanical systems and control techniques for position and velocity of servomechanisms, in order to develop a work environment as inreal form as virtual form, where can be develop routines programmed for a robotic arm of 5 degree freedom, in our case anthropomorphic. To this end we developed mechanics and cinematic analysis, using known methods such as of the inverse cinematic and geometrics, furthermore of it, develop of computational algorithms that allow the programming, simulation and control of arm movements andbehavior. This integrated through of electronics card of communication and control of the arm servomechanisms.

RESUMEN Un banco de modular programable para un brazo robot de 5 grados de libertad puede describirse como la integración de sistemas computacionales, electrónicos mecánicos y técnicas de control de posición y velocidad para servomecanismos, con el fin de desarrollar un entorno de trabajotanto en forma real como virtual, en donde se puedan desarrollar rutinas programadas para un bazo robot de 5 grados de libertad, en nuestro caso antropomórfico. Para este fin se desarrollarán análisis mecánicos, cinemáticas, usando métodos conocidos como son los de cinemática inversa y geométricos, además de esto el desarrollo de algoritmos computacionales que permitan la programación, simulación ycontrol de los movimientos y comportamientos del brazo. Todo esto integrado a través de tarjetas electrónicas de comunicación y control de los servomecanismos del brazo.

1.

INTRODUCCIÓN

La robótica en todas sus áreas es una ciencia creciente y en desarrollo, de hay la necesidad de conocerla y manejarla. Una de las áreas de mayor importancia en el

desarrollo de las industrias es larobótica industrial, constituida en su gran mayoría por robots de tipo manipuladores encargados de desarrollar tareas de manufactura pesada y de precisión, tales como soldadura, pintura, cortes laser, entre otros.

El presente proyecto se basa en suplir la necesidad para la enseñanza de la programación de robots manipuladores, en un lenguaje flexible y fácil de entender, similar a los lenguajesindustriales actuales, y para esto implementaremos un brazo robótico a escala de cinco grados de libertad, manejado por medio de un programa didáctico que incluye un simulador para el manipulador y herramientas enfocadas al aprendizaje para personas de nivel educativo medio, técnico y superior. 2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL ROBOT BADICPRO En nuestro entorno educativo, la programación y control derobot manipuladores, la mayor parte del tiempo se lleva a cabo en ambientes de simulación, ya que los costos de un sistema de este tipo son muy elevados. Creando falencias en el personal a capacitar, por falta de un entorno real. La solución que se ha propuesto es implementar un sistema robótico didáctico, económico como herramienta de ayuda, para relacionar a las personas (estudiantes), con laprogramación y control de manipuladores robóticos. El robot propuesto es el de tipo antropomórfico de cinco grados de libertad, ya que éste presenta la mayor versatilidad de movimientos y permite llegar a los objetos desde un gran número de posiciones diferentes obviamente dentro de su volumen de trabajo y teniendo en cuenta sus restricciones físicas. A continuación, en la figura 1, se mostrará un...