Diseño y fabricación de un brazo robótico de 6 GDL de bajo coste basado en Arduino

Abstract

[ES] En este Trabajo de Fin de Grado se ha diseñado y fabricado un brazo robótico, tal y como se indica en el título. Para ello se ha comenzado por la selección de los componentes, en el que se ha optado por utilizar 6 servos, lo cual le da esos 6 grados de libertad al brazo robótico. Por otra parte, los motores (y el brazo) se controlan mediante dos joysticks. La placa y el lenguaje en el que se ha decidido programar es Arduino. En segundo lugar, se ha procedido a diseñar las partes que forman el brazo en el programa de diseño 3D, Solidworks. Para la fabricación de las piezas que forman el robot, se ha optado por fabricación en impresora 3D. El ensamblaje de estas partes con el resto de los componentes se ha hecho utilizando materiales de uso común y herramientas de alcance general. Se han realizado pruebas tanto con el software como con los componentes, lo que ha determinado también la elección o inclusión de nuevos componentes acordes a las necesidades, que han variado desde la idea inicial. En estas pruebas también se ha visto la necesidad de incluir una fuente de alimentación externa más potente para poder mover los 6 servos al mismo tiempo. La finalidad de este proyecto es crear un brazo robótico en su totalidad a partir de conocimientos básicos y semi-avanzados de la robótica, fabricación e impresión 3D, diseño de las partes en 3D y elección de componentes adecuados y comunes de uso extendido.

[EN] In this Final Degree Project, a robotic arm has been designed and manufactured, as indicated in its title. For this purpose, the project has started with the selection of the components, choosing to use 6 servos, which gives these 6 degrees of freedom to the robotic arm. On the other hand, the motors (and the arm) are controlled by two joysticks. The plaque and the language in which it has been decided to program is Arduino. Secondly, we have proceeded to design the parts that form the arm in the 3D design program, Solidworks. To manufacture the parts that make up the robot, we have opted for manufacturing in 3D printer. The assembly of these parts with the rest of the components has been done being able to use materials of common use and tools of general scope. Tests have been carried out both with the software and with the components, and even determined the choice or inclusion of new components according to the needs, which have varied from the initial idea. These tests have also seen the need to include a more powerful external power supply to be able to move all 6 servos at once. The purpose of this project is to create a robotic arm in its entirety from basic and semi-advanced knowledge of robotics, 3D manufacturing and printing, design of 3D parts and selection of suitable and common components of extended use.

[CA] En aquest Treball de Fi de Grau s'ha dissenyat i fabricat un braç robòtic, tal com s'indica en el títol d'aquest. Per això s'ha començat per la selecció dels components, en què s'ha optat per utilitzar 6 servos, la qual cosa li dóna aquests 6 graus de llibertat al braç robòtic. D'altra banda, els motors (i el braç) es controlen mitjançant dos joysticks. La placa i el llenguatge en el qual s'ha decidit programar és Arduino. En segon lloc, s'ha procedit a dissenyar les parts que formen el braç en el programa de disseny 3D, Solidworks. Per a la fabricació de les peces que formen el robot, s'ha optat per fabricació en impressora 3D. L'acoblament d'aquestes parts amb la resta dels components s'ha fet utilitzant materials d'ús comú i eines d'abast general. S'han realitzat proves tant amb el programari com amb els components, i determinat també l'elecció o inclusió de nous components acords a les necessitats, que han variat des de la idea inicial. En aquestes proves també s'ha vist la necessitat d'incloure una font d'alimentació externa més potent per poder moure als 6 servos a el mateix temps. La finalitat d'aquest projecte és crear un braç robòtic en la seva totalitat a partir de coneixements bàsics i semi-avançats de la robòtica, fabricació i impressió 3D, disseny de les parts en 3D i elecció de components adequats i comuns.