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UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA “SAN PABLO”
UNIDAD ACADEMICA REGIONAL COCHABAMBA
Departamento de Ciencias Exactas e Ingeniería
Carrera de Ingeniería Mecatrónica


Diseño e implementación de un prototipo del robot tipo delta
Proyecto de Grado de Licenciatura en ingeniería Mecatrónica


Jaime Patrick Bakir Lechín
Alex Mauricio Darío Calle Clavel


Cochabamba – Bolivia
Junio de 2015


TRIBUNALEXAMINADOR



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Ing. Sergio Hinojosa Avila
Profesor Guía
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Mgr. Carlos Alberto Arispe Santander
Profesor Relator
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PhD. Mauricio Walter Azero Alcocer
Director de Carrera




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Mgr. Luis Alfonso Via Reque
Rector Regional


ÍNDICE GENERAL
1. GENERALIDADES 1
1.1. PROBLEMA 4
1.1.1. Identificación de lasituación problemática 4
1.1.2. Formulación del problema 4
1.2. OBJETIVOS 5
1.2.1. Objetivo general 5
1.2.2. Objetivos específicos 5
1.2.3. Objetivos específicos y operativos 5
1.3. ALCANCES Y LIMITES 8
1.4. JUSTIFICACIÓN 8
1.5. MARCO METODOLÓGICO 9
2. FUNDAMENTO TEORICO 10
2.1. ROBOTS PARALELOS 10
2.1.1. Definición 10
2.1.2. Actualidad 11
2.1.3. Aplicaciones 12
2.1.4. Robot Delta 12
2.2.ALGORITMOS 17
2.2.1. Definición 17
2.2.2. Eficiencia de un algoritmo 17
2.2.3. Medidas de eficiencia 18
2.3. VISION ARTIFICIAL 19
2.3.1. Definición 19
2.3.2. Detección y digitalización de datos de imagen 20
2.3.3. Análisis y procesamiento de imágenes 20
2.3.4. Aplicaciones de robótica 21
2.3.5. Tipos de cámara e interfaces para la aplicación de la Visión Artificial 23
2.3.6. Interfaces de cámarasDigitales 31
2.3.7. Lenguajes de Programación para la Visión Artificial. 35
2.4. CINEMÁTICA DEL ROBOT 38
2.4.1. Definición 39
2.4.2. Modelo Matemático 40
2.4.3. Cinemática Directa 41
2.4.4. Cinemática inversa 41
2.4.5. Cinemática del Robot Delta 42
2.4.6. Cinemática inversa del Robot Delta 43
2.4.7. Espacio de trabajo teniendo en cuenta las interferencias 47
2.5. PIEZAS DE HARWARE DEL ROBOT 50
2.5.1.Estructura mecánica de un robot 50
2.5.2. Actuadores 53
2.5.3. Elementos Terminales 64
2.5.4. Software CAD 66
2.6. SISTEMA ELÉCTRICO 66
2.6.1. Definición 66
2.6.2. Sistemas de alimentación 67
2.6.3. Conceptos importantes 67
2.6.4. Simulación 69
BIBLIOGRAFIA 71





ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Objetivos específicos y operativos 5
Tabla 2 Objetivo específico e instrumentos 9
Tabla 3 Comparación de lacámara analógica y tipos de cámara digital 25
Tabla 4 Comparación de Cámaras de escaneo de área y de escaneo lineal 28
Tabla 5 Comparación de las interfaces de cámaras digitales populares 34
Tabla 6 Sistemas de sujeción para robots 65






















ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Tipos de robots industriales 10
Figura 2 Instalación de Line-Placer de Demaurex para el envasado de pretzels en unapanadería industrial (cortesía de Demaurex) 14
Figura 3 SurgiScope en acción en el Laboratorio de Robótica Quirúrgica, Universidad Humboldt de Berlín (cortesía del Prof. Dr. Tim C. Lueth) 15
Figura 4 Robots Delta de Hitachi Seiki para pick-and -place y perforación 16
Figura 5 Cámaras entrelazado vs. Cámaras de exploración progresiva 26
Figura 6 Cámaras de escaneado de área vs. Escaneado de línea 27Figura 7 Capturas de imágenes en movimiento con TDI (Exposición 1) 29
Figura 8 Capturas de imágenes en movimiento con TDI (Exposición 2) 30
Ilustración 9 Capturas de imágenes en movimiento con TDI (Exposición 3) 30
Figura 10 Camera Link 32
Figura 11 Diagrama de relación entre Cinemática inversa y directa 39
Figura 12 Esquema del robot tipo Delta 42
Figura 13 Parámetros geométricos 43
Figura 14 Vistalateral para el análisis geométrico (Parámetros) 44
Figura 15 Evaluación de los puntos de un volumen para la obtención del espacio de trabajo 48
Figura 16 Robot en un punto que incurre en una interferencia 48
Figura 17 Espacio de trabajo del robot teniendo en cuenta las interferencias entre sus eslabones 50
Figura 18 Distintos tipos de articulaciones para robots 51
Figura 19 Configuraciones...