Simulador de un Robot Scara de 4 Grados de libertad basado en realidad virtual

Cuarto Congreso Colombiano de Computación 4CCC
Sociedad Colombiana de Computación
UNAB - UIS
© 2009 Los Autores. Todos los Derechos Reservados.

Simulador de un Robot SCARA de 4 Grados de Libertad
Basado en Realidad Virtual
Diego Checa

Diana Luna

Victor Mosquera

Universidad del Cauca
Calle 5 No. 4-70
5728209820 Ext. 2120

Universidad del Cauca
Calle 5 No. 4-70
5728209820Ext. 2120

Universidad del Cauca
Calle 5 No. 4-70
5728209820 Ext. 2120

dcheca@unicauca.edu.co

dluna@unicauca.edu.co

mosquera@unicauca.edu.co

ABSTRACT
Este artículo describe las fases de la construcción de una
simulación virtual de un robot SCARA de 4 grados de libertad. Se
usó un modelo matemático realizado mediante el software
SYMORO con los parámetros físicos de robot AdeptCobra 800i.
El simulador construido permite usar 4 tipos de trayectorias
predefinidas (circular, lineal, triangular, pick-up) usando dos tipos
de control (PID, CTC). La implementación del simulador se
realizó en Easy Java Simulations (EJS). La aplicación obtenida
fue validada con la simulación desarrollada en Matlab 7.

Keywords
Robótica, control de robots, ambientes colaborativos deaprendizaje.

1. INTRODUCTION
La exploración en el campo de la realidad virtual se remonta a
fines de los años sesenta con los avances obtenidos por el grupo
de investigación en Harvard, liderado por Ian Suterland, dando
como resultado el primer casco de realidad virtual el cual podía
determinar el ángulo y posición de la cabeza para entregar la
imagen correspondiente, generando así lasensación de un mundo
diferente al real [1-4].
Desde aquel entonces los avances en cuanto a la simulación
virtual han sido realmente grandiosos [1]. Gracias al continuo
aumento en la capacidad de cómputo y las nuevas técnicas para
generar gráficos en computador, han permitido generar novedosas
aplicaciones para el desarrollo e investigación en distintas áreas
de la ciencia.
No obstante cienciascomo la robótica, también avanzan a pasos
agigantados en la obtención de nuevos y mejores sistemas que
permitan optimizar los procesos productivos e incrementar la
seguridad en situaciones críticas. Ahora es posible entrenar
pilotos de aviación sin siquiera dejar el suelo [2], manejar
maquinaria en ambientes peligrosos mediante control remoto,
realizar una operación quirúrgica en un pacientevirtual [3], etc.
Los costos en la robótica son bastantes altos debido a la gran
cantidad de elementos de alta precisión y el tiempo de
construcción que tienen los prototipos, es por eso que muchas
empresas vienen adelantando procesos de simulación
computarizada para disminuir los factores de construcción antes
mencionados [4], [5]. Es en este punto donde la realidad virtual

juega unpapel importante dentro de la robótica, ya que, permite
acelerar el proceso de desarrollo, además de permitir optimizar los
resultados obtenidos. Sin embargo en muchas instituciones
educativas no se dispone de suficientes recursos como para
comprar las licencias del software de simulación o para disponer
de una sala de cómputo con altas capacidades de procesamiento
para ejecutar dichasaplicaciones.
La idea de este proyecto es mostrar una forma de utilizar la
realidad virtual no inmersiva en el proceso educativo de la
robótica optimizando los costos tanto económicos como
computacionales. Para eso, este escrito ha sido organizado de la
siguiente manera: el ítem 2 contiene los elementos necesarios para
tener en cuenta en la construcción de la simulación virtual, el ítem
3contiene un resumen de las características de las herramientas
que se tuvieron en cuenta para la selección del software en el cual
se realizaría este proyecto, el ítem 4 presenta la descripción de
aplicación construida, el ítem 5 trata la validación del simulador
mediante la comparación con una simulación del mismo modelo
pero en el ambiente de trabajo Matlab 7. En el ítem 6 se presentan
las...