INFORME ROBOTICA 1.1.1..doc

PROYECTO BRAZO ROBOTICO (ALIMENTADOR) Daniel Altamar, Juan Payares, I!n R"#r$%ue&, Erlin 'isal, Israel arnes, An#y Olier"s Barran*uilla + C"l"mia niersi#a# Autn"ma #el -arie Daniel.+/012"tmail3-"m,  eery"nes4./.12"tmail3-"m  eery"nes4./.12"tmail3-"m,, erlinisal12"tmail3-"m

En este institu-in e#u-atia< Est"s en-uentran a r"ta-in 5ura "  5r"ye-t" se #ise6 un ra&"  ra&"s est!n inter-"ne-ta#"s a trasla-in 5ura3 E8isten maneras #e r"ti-", el -ual #e$a  5"r arti-ula-i"nes, *ue le arias  5ermiten l"%rar el #eterminar la 5"si-in #e un miti%ar una 5r"lem!ti-a ya *ue una 5ers"na -"n m"imient" y *ue 5ue#en r""t, 5ara mani5ula#"res #is-a5a-i#a# m"tri& n" ser tant" #e ti5" r"ta-i"nal r"ti-"s la -inem!ti-a 5"see  5"#$a -"mer sus aliment"s -"m" #e ti5" trasla-i"nal, #"s en;"*ues, un en;"*ue es  5"r s$ s"la, sin" *ue #e$a a--i"na#as 5"r al%7n ti5" la -inem!ti-a #ire-ta, esta #e5en#er #e una se%un#a a-tua#"r el=-tri-", 2i#r!uli-" -"nsiste en -al-ular la  5ers"na 5ara *ue esta le " neum!ti-"3 En este -as" se  5"si-in y "rienta-in #el un ra&" -"n e;e-t"r ;inal a 5artir #el #iera la -"mi#a3 C"n este usar!  5r"ye-t" se l"%r miti%ar esa arti-ula-i"nes r"ta-i"nales, esta#" #e -a#a una #e las  5r"lem!ti-a ya *ue se l"%ran#" as$ #ise6ar un arti-ula-i"nes *ue -"ne-tan #ise6 un ra&" r"ti-" el #is5"siti" r"ti-" *ue le #= l"s esla"nes en la -a#ena -ual tiene una -u-2ara en su la -"mi#a a una 5ers"na -inem!ti-a, 5"r "tra 5arte, se tiene la -inem!ti-a inersa, 7ltim" eslan el -ual la #is-a5a-ita#a3 esta 5ermite #eterminar el -ar%a #e -"mi#a y se la llea esta#" #e -a#a una #e las 2asta la altura #e la "-a #e arti-ula-i"nes a 5artir #e una #i-2a 5ers"na 5ara *ue esta  5"si-in y "rienta-in #el s"l" ten%a *ue arir la "-a y e;e-t"r ;inal #esea#as3 t"mar el aliment" 5ara #i%erirl"3 I. OBJETIVOS 3.2. CINEMATICA DIRECTA Dise6ar, -"nstruir y  ?e re;iere a la rela-in *ue -"ntr"lar un ra&" se en-uentra 5resente entre I. INTRODUCCIÓN r"ti-" el -ual -a#a En la a-tuali#a# e85ert"s #e una #e las ten%a -"m" ;un-in ari"s -am5"s traa9an en la arti-ula-i"nes *ue -"m5"ne suministrar la al r""t -"n la "rienta-in y inesti%a-in #e #istint"s -"mi#a a una  5"si-in *ue ten#r! el temas #e la r"ti-a3 En un  5ers"na niel relatiamente alt" #e e;e-t"r ;inal3 Las ariales #is-a5a-ita#a3 astra--in 5are-e ra&"nale *ue se en-uentran en las Tener un a9" -"st" arti-ula-i"nes #ii#ir la r"ti-a en -uatr" s"n l"s #e -"nstru--in, a !n%ul"s *ue se ;"rman entre !reas 5rin-i5ales: ;in #e *ue 5ers"nas l"s esla"nes, en el -as" #e mani5ula-in me-!ni-a, #e t"#"s l"s estrat"s ser l"-"m"-in, isin una arti-ula-in s"-iales 5ue#an r"ta-i"nal, y la l"n%itu# en -"m5uta-i"nal e inteli%en-ia a--e#er a su us"3 arti;i-ial3 el -as" #e ser una >!-il arti-ula-in trasla-i"nal3 mani"raili#a#3 La Me-atrni-a -"m" @eneralmente 5ara la -am5" multi#is-i5linari", ele--in #e l"s mar-"s #e est! -asi *ue "li%a#a, a re;eren-ia en las t"-ar la r"ti-a, -"m" a5li-a-i"nes #e r"ti-a se II. MARCO TEORICO tem!ti-a 5rin-i5al " #e %ran usa el al%"ritm" Denait+ im5"rtan-ia y a sentir la 3.1. CINEMATICA artener% " matri& D, en intera--in #e mu-2as #e las   Es la -ien-ia en-ar%a#a #e esta matri& -a#a ramas #e la in%enier$a estu#iar l"s m"imient"s #e trans;"rma-in 2"m"%=nea traa9an#" al un$s"n"3 un #etermina#" -uer5" en el Ai es re5resenta#a -"m" el 0 Dentr" #e estas ramas en el es5a-i", sin tener en  5r"#u-t" #e  -am5" in#ustrial La r"ti-a -"nsi#era-in las ;uer&as trans;"rma-i"nes !si-as3 es la m!s a5ta 5ara el res5"nsales #e "-asi"narl", #esarr"ll" #e ra&"s en este -as" el -uer5" a r"ti-"s, l"%ran#" *ue -a#a estu#iar es un ra&" #$a m!s se 5ue#an imitar l"s r"ti-"3 La -inem!ti-a en m"imient"s #el ra&" un r""t a5li-a la %e"metr$a 2uman" -"n may"r e;i-a-ia3  5ara reali&ar el estu#i" #el m"imient" #e m7lti5les n ra&" r"ti-" asa su %ra#"s #e lierta# en la  5rin-i5i" #e ;un-i"namient" -a#ena -inem!ti-a *ue ;"rma en el #el ser 2uman" y la estru-tura #el r""t3 Este  5ue#en ser 5r"%rama#"s an!lisis %e"m=tri-" *uiere #e5en#ien#" #e la ;un-in #e-ir *ue -a#a un" #e l"s *ue #esem5e6ara en una esla"nes #el r""t se En #"n#e las -uatr" #etermina#a 5arte #e la m"#ela -"m" -uer5"s r$%i#"s ariales i, ai, #i, i s"n in#ustria, " en al%una asumien#" *ue se  5ar!metr"s as"-ia#"s a -a#a

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 Resumen

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un" #e l"s esla"nes y arti-ula-i"nes3 L"s  5ar!metr"s i, ai, #i, i ('er  >i%ura /) #e manera %eneral re-ien l"s n"mres #e !n%ul" #e arti-ula-in, l"n%itu# #el eslan, ";;set #el eslan y !n%ul" #e t"rsin #el eslan, res5e-tiamente3

Figura 1 Mar-"s #e -""r#ena#as asumien#" D/ y D4

3.3 CINEMATICA INVERSA Es el m=t"#" *ue 5ermite #eterminar #e *u= manera se #ee m"er -a#a arti-ula-in, 5ara *ue el e;e-t"r ;inal " la 2erramienta, se ui*ue en una 5"si-in es5e-i;i-a3 Para reali&ar el -!l-ul" #e la -inem!ti-a inersa es ne-esari" res"ler una serie #e e-ua-i"nes *ue en la may"r$a #e l"s -as"s n" tienen una 7ni-a s"lu-in,  5"r tal m"ti" e8isten #i;erentes ;"rmas, *ue ;a-ilitan #e al%una manera #ar s"lu-in a este 5r"lema, entre ellas se en-uentran las si%uientes: M=t"#"s %e"m=tri-"s, Res"lu-in a  5artir #e matri-es #e trans;"rma-in 2"m"%=nea, #esa-"5le -inem!ti-"3 3.4 ANALISIS DE UN BRAZO ROBOTICO El an!lisis #e un ra&" r"ti-" se reali&a tenien#"  5reestale-i#" y muy -lar" la -"n;i%ura-in y el ti5" #el mism", -"n l"s %ra#"s #e lierta# (@DL) *ue 5"see, la -"n;i%ura-in #el r""t *ue#a #e;ini#a 5"r la unin entre esla"nes me#iante arti-ula-i"nes *ue 5ermiten

m"imient" entre element"s e8isten, l"s -uales ser$an l"s -"nse-uti"s3 En la ;i%ura 4 m!s im5"rtantes 5ara #e;inir  se 5ue#en "serar l"s seis l" *ue ser$a la 5"si-in #e la #i;erentes ti5"s #e 2erramienta #e traa9" en un arti-ula-i"nes 5"siles y l"s  5unt" #el es5a-i"3 %ra#"s #e lierta# *ue -a#a una #e ellas -"ntiene3 3. SERVOMOTORES ?"n unas #e las 5artes Las arti-ula-i"nes m!s ;un#amentales en un ra&" utili&a#as s"n la 5rism!ti-a y r"ti-", s"n las en-ar%a#as la r"ta-i"nal " la #e 5ermitir *ue sea -a5a& #e -"mina-in entre ellas *ue #es5la&arse 2asta #"n#e el en#r$a #a#a 5"r la "5erari" re*uiera3 El -il$n#ri-a, la suma #e estas  5rin-i5i" #e ;un-i"namient" #e;inir$a l" *ue seria es !si-amente un m"t"r DC a-"5la#" a un 9ue%" #e en%rana9es 5ermitien#" in-rementar la ;uer&a, 5er"  5er#ien#" el"-i#a#, y *ue me#iante una 5arte #e -"ntr"l *ue se mani5ula -"n un an-2" #e 5uls", al-an&a la 5"si-in en %ra#"s *ue se le in#i*ue, l"s ser"m"t"res3 L"s ser"m"t"res 5ue#en ui-arse en -ual*uier   5"si-in *ue se en-uentre #entr" #e su ran%" #e "5era-in y mantenerse estale en #i-2a 5"si-in, en Figura 2. Ti5"s #e al%un"s -as"s su ran%" #e arti-ula-i"nes 5"siles3 "5era-in 5ue#e lle%ar #e . La m"r;"l"%$a #el ra&" y su a F. %ra#"s, 5er" -"n;i%ura-in3 E8isten %eneralmente su ran%" #e #istint"s ti5"s #e "5era-in se en-uentra entre -"n;i%ura-i"nes en l"s . a /G. %ra#"s, aun*ue  ra&"s r"ti-"s in#ustriales  5ue#en e8istir ser"m"t"res estas s"n #e a-uer#" al ti5" -"n "tr"s ran%"s #e #e ;un-i"namient" *ue "5era-in #e5en#ien#" #e la ten#r! en la in#ustria l"s ne-esi#a# *ue ayan a m!s -"m7n 5ue#en s"lentar3 "serarse en la ;i%ura 3

-"nsta #e F 5ines an!l"%"s y IV. EL BRAZO ROBÓTICO "OSEE 3 #RADOS DE / 5ines #i%itales #e l"s LIBERTAD -uales F #e est"s 5ines,  5ue#en ser usa#"s -"m" I.1 "RIMER #RADO sali#as PM 5ara -"ntr"lar  DE LIBERTAD al%7n ti5" #e ser"m"t"r< Este %ra#" #e lierta# es P"r "tra 5arte -uenta -"n %ra-ias a un ser"m"t"r  una ersin me9"ra#a *ue se en-uentra -"ne-ta#" -"n"-i#a -"m" ME@A, *ue a la ase #el ra&" -uenta -"n /F 5ines an!l"%"s r"ti-", el -ual %enera y K 5ines #i%itales #e l"s m"imient" a un 5i6n -uales / 5r"5"r-i"nan *ue est! an-la#" al ser" y sali#a PM3 Ar#uin" es un %ra-ias a este transmite el s";tHare multi5lata;"rma y m"imient" a #"s 5i6"nes es -a5a& #e -"ne-tarse a -ru&a#"s l"s -uales ri%en el %ran arie#a# #e s";tHares m"imient" #el 5rimer   5ara eniar y re-iir  eslan #el r""t3 in;"rma-in arien#" a un m!s un sin;$n #e I.2 SE#UNDO #RADO  5"siili#a#es en las *ue DE LIBERTAD.  5ue#a ser usa#", 5ermitien#" Este m"imient" es %ra-ias -"ntr"lar -ual*uier ti5" #e a un se%un#" ser"m"t"r el a-tua#"r, sistema #e -ual est! an-la#" a la 5arte -"muni-a-in " -ual*uier  ;inal #el 5rimer eslan y a "tr" #is5"siti" -"n el *ue se -"mien&" #el se%un#" #esee traa9ar3 El eslan3 mi-r"-"ntr"la#"r #e la 5la-a se 5r"%rama me#iante un I.3 TERCER #RADO s";tHare 5r"5i" #e Ar#uin" DE LIBERTAD  asa#" en irin% y Este 7ltim" %ra#" #e Pr"-essin%, el -ual 5ue#e ser  lierta# es %ra-ias a "tr" am5lia#" a tra=s #e ser"m"t"r mini *ue lirer$as #esarr"lla#as en C s"sten#r! la -u-2ara -"n  5ermitien#" *ue sea m!s la *ue se a a -"%er el a--esile y ;a-tile aliment" *ue se a a llear  -"m5ara#" -"n "tr"s ti5"s #e a la "-a #e la 5ers"na, La mi-r"-"ntr"la#"res3 may"r 5arte #el ra&" se ela"r en materiales #e ;!-il a--es" -"m" ;ira #e i#ri", 2a-i=n#"se l"s -"rtes lim5i"s -"n l!ser en una em5resa -"rta#"ra #e  5ie&as #e a-r$li-"s, #el s";tHare s"li#H"r se  5asar"n l"s 5lan"s a "tr" s";tHare #e la em5resa 3.! ARDUINO  5ara 2a-er el -"rte #e la Es una 5lata;"rma #e  5ie&as -"n las #imensi"nes 2ar#Hare lire, -"m5uesta #a#as3  5rin-i5almente #e una 5la-a  ase -"n un mi-r"-"ntr"la#"r y una Figura 4. Ar#uin" un"3 inter;a& #e 5r"%rama-in, l" V. DISE$O CAD DEL -ual ;a-ilita al usuari" 5ara BRAZO ROBOTICO #esarr"llar una %ran III. MATERIALES arie#a# #e 5r"ye-t"s en A -"ntinua-in en la ;i%ura mu-2as #is-i5linas3 La 5la-a K se muestra el ra&"  / Ar#uin" est! -"nstitui#a 5"r un Figura 3. r"ti-" -"nstrui#" -"n l"s  A-r$li-" mi-r"-"ntr"la#"r Atmel C"n;i%ura-i"nes m!s materiales ya   ?er"m"t"res A'R, m!s -"m7nmente -"munes #e l"s ra&"s men-i"na#"s, el  C"ne-t"res Jum5er  usa#"s el Atme%a /FG, r"ti-"s en la -"ntr"la#"r en-ar%a#" #e  Ma#era in#ustria3 Atme%a 4G, Atme%a /4G. y reali&ar el -"ntr"l #e l"s  T"rnill"s el Atme%a G 5"r su sen-ill" m"imient"s #el ra&" En la ;i%ura  se "seran  PC #ise6" y su a9" -"st", a#em r"ti-" se reali&ara l"s #istint"s ti5"s #e ra&"s me#iante la 5la-a r"ti-"s #e  @DL *ue as en su ersi"n un",

ARDINO NO y la inter;a& se la #esarr"llara -"n la entana #e -"muni-a-in serial #el  5r"5i" s";tHare #e  5r"%rama-in #e Ar#uin"3

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Figur% 3 Bra&" r""ti-"3

La -inem!ti-a #ire-ta e inersa resultan una  5ie&a im5"rtante 5ara el M"#elamient" #e un r""t, 5ues este al%"ritm" aler%a t"#as las -"n#i-i"nes  5ara la %enera-in #el r""t en el es5a-i", a#em!s #e entre%ar  in;"rma-in #e  5"si-in y "rienta-in res5e-t" a un sistema #e re;eren-ia L"%ram"s a5li-ar l"s -"n"-imient"s a#*uiri#"s en ele-trni-a anal%i-a y #i%ital3 ?e l"%r #"minar el mane9" #el s";tHare ARDINO 5ara la  5r"%rama-in #e la  5la-a #el mism"3 L"s mi-r"-"ntr"la#"res n"s ayu#an a re#u-ir  el us" #e element"s anal%i-"s en el -ir-uit" me#iante la  5r"%rama-in3

III3

REFERENCIA

/ 3 L5e&, Pr"%rammin% ?";tHare ;"r  Mitsuis2i In#ustrial R""ts, 2tt5:in#ustrial3ut53e#u3-"la  "rat"ri"smanu;a-tura+  Qe8ile-"m5"nentes+#e+la+ -el#ar""t+mitsuis2i+r+ 4a935#; , Ener"+4..K3 4 A3 Mart$ne&, ?";tHare 5ara el m"#elamient", simula-in y  5r"%rama-in #e a5li-a-i"nesr""ti&a#as,S 4  4..3 En l$nea3 Aailale: 2tt5:re5"sit"ri"3ute3e#u3e-  itstream/4KF0G/K/./ /K4/..Q/35#;3 Ultim" a--es": 4G // 4./F3

Figura !.  ?er"m"t"r  em5lea#"s en el  5r"ye-t"3

II.CONCLUSION