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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN ROBOT ARTICULADO QUE EMULA EL MOVIMIENTO DE UN GUSANO

Cruz Dávalos Patricio J. , Ing. Villegas Santillán Cristóbal R. ,Ing.
Sotomayor Orozco Nelson G., MSc.
Escuela Politécnica Nacional

Resumen
Los robots sin patas son conocidos como robots gusano o robots serpiente. Estos no son tan veloces ni tan ágiles como los que tienen patas, pero tienen unaserie de ventajas que justifican su investigación.
El objetivo principal es el diseño y construcción de un robot tipo gusano que se desplace horizontalmente y en línea recta de forma análoga a como lo hacen los gusanos, mediante ondas
transversales que se propagan desde la cola hasta la cabeza (secuencia de elevación) y que pueda realizar giros (secuencia de orientación).
Para cumplir coneste objetivo se realizó un enlace entre el computador y el hardware del gusano robot, utilizando comunicación serial. Además se diseñó un HMI (Human Machine Interface) utilizando Microsoft Visual Basic 6.0 el cual es amigable de manera que el usuario pueda manipularlo con facilidad.
Abstract
Robots without legs are known as worm robots or snake robots. They are not as fast or as agile as theones with legs, but they have some advantages that justify their research. This has led to consider the present project which has as main objective to design and build a worm robot prototype that moves horizontal or vertically, in straight lines as worms do. They are moved by transversal waves that are spread from tail to head (elevation sequence), and also, they can turn (sequence ofdirection).
In order to comply with that objective, a link between the computer and the hardware of the worm robot will be made by using serial communication. Besides an HIM (Human Interface Machine) program has been designed using Microsoft Visual Basic 6.0, which is friendly so the user can handle it easily.

1. INTRODUCCIÓN

Hoy en día la robótica como disciplina hacrecido significativamente y existe una gran cantidad de robots, cada uno de estilo totalmente diferente al otro, pero todos utilizando la base fundamental de la electrónica.

Debido a que el hombre constantemente busca medios y métodos para facilitar su investigación, se han creado los robots de investigación, con estos se intenta aportar algo nuevo a la robótica: nuevos algoritmos, nuevasformas de movimiento, etc. Dentro de estos, y con la idea de buscar robots que logren sustituir a los vehículos con ruedas de manera que puedan moverse por superficies donde estos no pueden, ingenieros y científicos están imitando animales, que se encuentran bien adaptados al medio en el que viven. Una clasificación de estos es: los robots con patas y los “sin patas”.

Losrobots sin patas son conocidos como robots gusano o robots serpiente. Al tener una forma alargada, pueden penetrar por sitios a los que otro tipo de robot no tiene acceso, como por ejemplo una tubería. Pueden adoptar la forma de la superficie por la que se desplazan, de manera que pueden hacerlo por sitios muy tortuosos. Y están compuestos por segmentos iguales, que se enganchan unos aotros pudiendo conseguirse robots de cualquier longitud.
2. MECANISMOS DE MOVIMIENTO [1]

El desplazamiento se consigue mediante ondas que recorren el robot, para lo cual las articulaciones deben estar perfectamente coordinadas. Estas ondas pueden ser:

Ondas Transversales.- en las que el movimiento de la onda es perpendicular a la dirección de avance, según como esté situado elplano que contiene a la onda con respecto al plano por el que se desplaza el robot se clasifican en:

Ondas Transversales Paralelas.- es el clásico movimiento de las serpientes haciendo “eses”. También se denomina movimiento de serpentina. Las ondas se transmiten desde la cabeza hasta la cola generando movimiento.

Ondas Transversales Perpendiculares.- es el movimiento de los gusanos de...