Robot 6gdl

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

Facultad de Ingeniería

Escuela Profesional de Ingeniería Mecatrónica

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TITULO DEL PROYECTO.

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Trabajo de Investigación formativa

Nombre del curso

        AUTOR(es)        :

        DOCENTE        :  

        CICLO        :

Trujillo, Perú

Fecha

Resumen

El presente informe del proyecto final del curso de Robótica, consiste en diseñar e implementar un brazo robótico de 6 grados de libertad para tareas sobre un plano horizontal.

Primeramente, se realizó una revisión bibliográfica que se necesita para el diseño del robot, empezando por localización espacial, luego la cinemática y dinámica del robot.

A continuación, se pasó a realizar el diseño preliminar del robot, empezando con las consideraciones o requerimientos, luego se propone un mecanismo que cumpla con estos, así también como las longitudes de los eslabones, una vez realizado esto se realiza el diseño en CAD y la implementación mecánica del robot, a este se le analiza la cinemática directa, inversa y generación de trayectorias, para luego plasmar en un algoritmo en Python.

Abstract

The present report of the final project of the robotics course, consists of implementing and implementing a robotic arm with 6 degrees of freedom for tasks in a horizontal plane. Therefore, a bibliographic review has been made that is needed for the design of the robot, starting with the spatial location, then the kinematics and dynamics of the robot.

Next, the preliminary design of the robot was made, starting with the same step, the robot design was presented, the CAD design was started and the mechanical implementation of the robot, this is the analysis of the direct kinematics, the investment and the generation of trajectories, to translate into an algorithm in Python.

Tabla de Contenidos

Capítulo 1  Introducción        5

1.1.        Realidad Problemática        6

1.2.        Antecedentes        6

1.3.        Formulación del Problema        10

1.4        Oobjetivos        10

1.5        Justificativa        11

Capítulo 2  MARCO REFERENCIAL        12

Capítulo 3        19

Materiales y métodos        19

Capítulo 4  Metodología        20

Capítulo 5 Resultados        31

Capítulo 6  Conclusiones        31

Capítulo 7 Recomendaciones        31

Referencias Bibliográficas        32

Anexos        34

Capítulo 1
Introducción

A medida que el campo de la robótica ha ido desarrollándose, más variedad de robots se han acoplado a la industria, teniendo mayor velocidad, precisión, facilidad al operar y reducción de costes, comparándolo con el operario que hacia el mismo proceso de forma manual, los robots mejoran la producción y calidad de los productos en las fábricas. Sin embargo, aun cuando los robots sean muy sofisticados todavía se requiere de una interfaz hombre-máquina, pues necesitan ser programados.

El uso de robots en las industrias, que realicen actividades que sean de suma exactitud ha permitido su crecimiento en los últimos años. La evolución de sistemas robóticos se ha enfocado en realizar mejoras en esquemas críticos, como trabajar en situaciones extremas, lograr una precisión de movimientos, tener funcionalidad múltiple, logros en la adaptación en ambientes de trabajo forzosos y la autonomía de funcionalidad.

En el campo de la soldadura, los robots son muy utilizados pues representan un cambio más que significativo en la producción, sin embargo esto no significa necesariamente desempleo para el soldador, siempre se recomienda elegir como programador a una persona que sea un buen soldador porque así sabrá cuando una soldadura está bien realizada.

Debido a todo esto, los robots tienen un valor considerable, tanto para la industria como para la educación, considerando que este es un tema excelente de desarrollo de proyectos,  para la generación estudiantil.

1.  Realidad Problemática

Hasta hace poco tiempo los procesos de soldadura se realizaban de forma manual, pero debido al incremento en los procesos productivos se ha migrado a sistemas automatizados, ejemplo, el ensamblaje de vehículos. Aproximadamente 16,000 autos se manufacturan mensualmente, cada auto cuenta con más de 5,000 puntos de soldadura y en su mayoría éstas son realizadas por robots; especialmente en láminas de más de 240 ensambles de autopartes, como puertas, techos, pisos, la estructura misma del auto, etc. siendo ésta una solución increíblemente práctica para los fabricantes.

El robot puede soldar a la misma velocidad que un hombre, la ventaja es que el robot siempre está soldando. Un hombre al soldar debe parar y ajustar la pieza y volver a soldar. El robot puede pasar el 85% del tiempo soldando contra el 20% de una soldadura manual.

Habiendo una gran cantidad de fábricas en las cuales el proceso de soldadura es necesario y pudiendo un brazo robótico agilizar la producción e incluso mejorar su calidad, nos vemos en la necesidad de innovar en el campo de robots de soldadura.

1.  Antecedentes

ALONZO y otros (2014). En quito, Ecuador; presenta la tesis sobre “Diseño, construcción y control de un brazo robótico con cuatro grados de libertad”. En este trabajo usan conceptos y teorías sobre diseño y hacen posible la simulación del funcionamiento del sistema, demostrando conoce en gran escala la electrónica y de la misma manera programación para hacer posible la automatización de manera eficiente de los movimientos de cada parte de la estructura. Nos muestran la secuencia detallada de la construcción y montaje del brazo, con todos los elementos electrónicos empleados (actuadores y sensores necesarios), en este trabajo utilizan como controlador una tarjeta electrónica de control programable Arduino Mega esta misma permite comandos inalámbricos utilizando su módulo Wii, además utiliza también un control sencillo con sus módulos tipo puente H para controlar los movimientos. Programa también una interfaz gráfica para visualizar los movimientos en pantalla y realizar el control de los movimientos vía Web de 2 tipos, emplea un circuito para controlar manualmente en donde puede seleccionar sentido de rotación y velocidad de los motores. Para culminar utiliza modelos cinemáticos y modelos geométricos para calcular la cinemática inversa que será necesaria para traducir las coordenadas geométricas de cada motor en ángulos de rotación de cada movimiento requerido en su funcionamiento y desempeño final del brazo robótico.

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