Diseño, control e implementación de un simulador de un robot Scara de 3 grados de libertad con Matlab/Simulink

Abstract

[ES] En este trabajo se analizará el diseño de un robot Scara para el transporte de paquetes de mascarillas quirúrgicas desde una cinta transportadora a la caja correspondiente para su envío. Para ello, se detallarán las especificaciones técnicas de la tarea a resolver, que condicionarán la elección de los motores de articulación del robot SCARA, así como sus dimensiones y materiales.

Tras la fase de diseño mecánica, el trabajo presenta un estudio comparativo de varios métodos de control. En concreto, se diseñarán y compararán controladores realizados mediante diferentes métodos (PID, PID con filtro de derivada y realimentación de estados sin y con observador) para finalmente escoger y utilizar el método que genere controladores más robustos frente a perturbaciones y ruido.

Finalmente, la viabilidad del diseño de robot propuesto se realiza mediante la simulación en Simulink de la tarea de Pick & Place de mascarillas quirúrgicas.

[EN] This work will analyze the design of a Scara robot for transporting packages of surgical masks from a conveyor belt to the corresponding box for shipment. For this, the technical specifications of the task to be solved will be detailed, which will determine the choice of the SCARA robot articulation motors, as well as their dimensions and materials.

After the mechanical design phase, the work presents a comparative study of several control methods. Specifically, controllers will be designed and compared performed using different methods (PID, PID with derivative filter and feedback of states without and with observer) to finally choose and use the method that generates more robust drivers against disturbances and noise.

Finally, the feasibility of the proposed robot design is made by simulating the Pick & Place task of surgical masks in Simulink.