Brazo robótico de seis grados de libertad

Abstract

[ES] Este proyecto consiste en el diseño, análisis y desarrollo de un brazo robótico automatizado de seis grados de libertad. Se trata de un brazo robótico realizado desde cero, con la utilización de piezas muy accesibles. Para el correcto desarrollo del proyecto previo a un análisis de las diversas funciones para las cuales se puede utilizar esta herramienta, se procede a seleccionar los componentes electrónicos que se van a utilizar, para poder realizar el diseño partiendo de las medidas de los servomotores y la placa base a utilizar. A continuación, se realiza un programa para controlar los ángulos que girara cada servomotor dependiendo del movimiento que se requiera en cada momento. Se realiza el diseño del brazo robótico mediante el software Solidworks , se trata de una estructura realizada con una impresora 3D con material plástico. En el diseño de la estructura se tiene en cuenta que se trate de una estructura resistente, optimizando el material lo suficiente para que el peso de la misma no sea demasiado elevado y reduciendo la cantidad de material. La parte de análisis y desarrollo del proyecto consiste en el cálculo de la cinemática directa e inversa del brazo robótico, es necesario para saber en la posición y orientación que se encuentra la herramienta del extremo del robot según los ángulos introducidos en el programa, o el proceso inverso. La cinemática directa ha sido calculada mediante el método Denavit-Hartenberg , se trata de un método sistemático, siguiendo una serie de pasos se obtiene la tabla de parámetros para el cálculo matricial, obteniendo la posición final de la herramienta sabiendo los ángulos (en este caso una pinza). La cinemática inversa ha sido calculada mediante la realización de un programa, ya que se trata de un brazo robótico de seis grados de libertad, las posibilidades de posición y orientación de la herramienta son muy elevadas, por lo que se trata de un cálculo muy complejo para ser resuelto sin la ayuda de software. Se realiza el programa mediante el entorno de programación FreeBasic . En el contenido del proyecto, se adjuntan las vistas y planos acotados de todas las piezas del brazo robótico, y vistas explosionadas para facilitar el montaje y desmontaje. Se anexa el programa de cálculo de la cinemática inversa para el programa FreeBasic .

[EN] This project consists about the integral development of a robotic arm with 6 degrees of freedom. The parts of the project are: design and assembly of the structural and mechanical parts of the robotic arm, programming of the selected base plate with all the necessary components, calculation of direct cinematic using the "Denavit-Hartenberg" methodology and calculation of inverse cinematic using software. In the content of the project I will explain in detail the objectives by which I decided to developed this idea. The main idea of this project is to help everyone to build this important tool nowadays, using affordable pieces.