hug ii

Aplicación para generar trayectorias de un brazo
robótico, usando GUI´s de MATLAB
Guillermo Mejía Díaz, Ismael González Quintanilla,
José Alexander Sermeño Zetino, Erick Gregorio Reyes Magaña
Escuelas de Ingeniería de Sistemas Informáticos e
Ingeniería Mecánica, Universidad de El Salvador
San Salvador, El Salvador
guillermo.mejia@ues.edu.sv
I_G_Q_1@hotmail.com
neometalsoldier@hotmail.comgorc2d@hotmail.com
Abstract— Este artículo enfoca el problema de
determinar el desplazamiento que debe tener un brazo robótico
y cómo simularlo usando interfaces gráficas de usuario creadas
con el sistema Matlab. En el movimiento del brazo robótico, la
posición queda descrita por un conjunto de parámetros de
configuración, determinados por los ángulos de sus
articulaciones y la posiciónde las mismas en el espacio
utilizando marcos de referencia previamente definidos. En
consecuencia, es habitual que la manipulación de objetos se base
en la planificación de trayectorias en el espacio articular, que es
computacionalmente mucho menos costosa que la planificación
en el espacio cartesiano. Dichas trayectorias suelen expresarse
como secuencias de configuraciones muy próximasentre sí, y el
cálculo de las mismas es complicado, de allí surge la necesidad
de nuestra Aplicación, como herramienta para un caso en
particular como lo es un brazo robótico de dos eslabones.

I.

INTRODUCCIÓN

Los desafíos que traen consigo el diseño y desarrollo de
sistemas robóticos ha requerido el uso de diferentes métodos y
herramientas matemáticas que son usadas sistemáticamentepara
permitir a los ingenieros crear sistemas autónomos dentro de los
límites en los que han sido creados. Ahora bien, son estos
“problemas”, los que nos conducen a responder preguntas que
generalmente los seres humanos no nos hacemos, tales como:
¿Cómo nos ubicamos en el espacio?, ¿Cuáles son las relaciones
cinéticas que rigen nuestros movimientos?, entre otras. Preguntas
que es necesarioresponder si deseamos seguir o crear un modelo
matemático para entender cómo funcionan los robots
manipuladores. Cabe mencionar que en lo subsecuente usaremos
de manera indistinta las expresiones: Robot, Manipuladores, Brazo
Robótico. Partiendo de aquí, nuestro trabajo inicia con la
definición de los parámetros necesarios para, primero, situar al
robot (y cada una de sus articulaciones en elplano, en nuestro
trabajo, pero en el espacio, en general), esto se lleva a cabo por
medio de la convención de una trama universal [1] que tomaremos
como referencia y utilizando operaciones y transformadas
matriciales lograremos describir las tramas de cada uno de los
vínculos del brazo robótico.
La siguiente parte es, definir la cinemática del robot, es
decir, los cambios de posición delmismo (incluyendo sus
diferentes cambios de orientación) así como la de sus vínculos, el


Matlab es una Marca Registrada de MathWorks, Inc.

objetivo de la cinemática es definir los parámetros necesarios para
entender las relaciones entre cada uno de los vínculos y
articulaciones que conforman el brazo robótico.
Debemos incluir un método para trazar la trayectoria del
brazo robótico en elplano, es decir, no solo basta definir el
movimiento y sus relaciones, si no que trazaremos una trayectoria
del movimiento del brazo robótico y la de sus articulaciones este es
el objetivo final de este trabajo.
Para la generación de trayectoria hay varias técnicas las
cuales suelen ser largas en términos de operaciones matemáticas y
complicadas a la hora de solventar un problema enparticular, las
cuales hacen ver a la parte de cinemática del robot como un área
muy compleja, es por ello que surge la necesidad de crear una
aplicación para solventar este tipo de situaciones, y esto da origen a
nuestra aplicación, donde
hacemos una simulación del
desplazamiento del brazo robótico, que dada la generalidad de las
especificaciones iniciales hacen que sea aplicable a cualquier...