Robotica

Investigacion de Robotica I
Roberto Vivero B _ Bolivar Cruz Lindao
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN ROBOT BÍPEDO
En esta investigación se presenta la construcción de un prototipo bípedo capaz de
caminar cuasiestáticamente (a bajas velocidades). Se logro desarrollar una
estrategia de caminata utilizando servomotores, lámina galvanizada, técnicas de
construcción casera y elementos de costo mediopara obtener un desarrollo sólido.
También se incursionó en el uso del PIC18f4550 el cual es un microcircuito
programable y favorece notablemente el funcionamiento y control de los
servomotores. Con esto se emplea una arquitectura de control genérica para la
robótica. El sistema de control ha sido desarrollado en un lenguaje de última
generación, proporcionando un entorno profesional yamigable a la vista del usuario,
fácil de manipular y lo más importante, creado de una forma que sirva de material
didáctico para el estudio del movimiento biomecánico.
Palabras clave: Robot, servomotores, PIC, bípedo y Denavit-Hartenberg.
Introducción
El ser humano es un sistema extremadamente complejo y eficiente. El análisis de los
procesos humanos y la idea de diseñar y construir máquinas conforma humana son
ancestrales. Los primeros estudios de movimientos humanos fueron realizados
dentro del periodo 1870-1920 por los fotógrafos Marey y Gilbreth y Eadweard
Muybridge. Desde entonces, la construcción de un robot humano se ha convertido en
el santo grial que los científicos han intentado alcanzar por años.
Instituto Tecnológico de Delicias
Cd. Delicias, Chihuahua, México
Lainvestigación de los robots humanoides constituye uno de los tópicos más
apasionantes de la robótica. “Actualmente en el mundo existen cerca de 20 millones
de maquinas bípedas caminantes e incluso capaces de correr” [1], cifra que puede
ser asombrosa si se tiene en cuenta que aun no se sabe con certeza cómo éstas
pueden hacer su trabajo, pero gracias al desarrollo de este cúmulo de maquinas losinvestigadores han ganado conocimiento sobre la biomecánica de caminar y los
patrones de movimientos de los músculos. Este desarrollo histórico fue una
inspiración para este trabajo. Se logró realizar una primera aproximación para que
un prototipo robótico bípedo lograra desplazarse manteniendo el equilibrio dinámico
basándose en el caminado del ser humano.
El proyecto fue realizado por elEquipo DEDALUS integrado por cuatro estudiantes de
Ingeniería en Sistemas Computacionales con propósitos didácticos.
Estudio del Modelado Bípedo
El ser humano está tan acostumbrado a su forma de caminar, que desde temprana
edad pierde conciencia sobre el proceso en sí que esto implica. Al profundizar en esto
se puede apreciar como este es un tema fascinante y sobretodo apasionante. Es
interesantepreguntar ¿el acto de caminar es un instinto? La verdad es que no; que
el caminar es un proceso aprendido y no el producto de reflejos adquiridos de
nacimiento. Es por eso que las personas tienen características propias en la manera
de caminar.
Este proceso requiere de un gran desarrollo motor y control neural. Por eso los
pequeños deben intentarlo varias veces, fallando las primerasocasiones, hasta
lograr una compleja organización neuronal para poder ejecutar patrones de
movimientos coordinados que le permitan caminar con sus dos piernas, dejando a un
lado el gateo.
Para comprender este estudio, se debe hacer énfasis en 3 aspectos.
1. El primero consiste en comprender cómo el ser humano camina, haciendo
una descripción detallada de las fases que comprende esta actividad.
2.Se aclaran conceptos básicos sobre robótica, para comprender cómo se
representaron las dos piernas como la unión de dos cadenas articuladas
de N grados de libertad cada una y cómo a través de pulsos se generaron
las secuencias de caminado.
3. Se describen algunos conceptos físicos como; torques, fuerzas, equilibrio
dinámico, entre otros.
Descripción de las fases del caminado humano
El...