Desarrollo del prototipo virtual parametrizado de un brazo robótico articulado. Simulación dinámica y análisis mediante elementos finitos

Abstract

[ES] Este proyecto consiste en la realización del prototipo virtual de un brazo robótico articulado haciendo uso de la herramienta Autodesk Inventor. Para la creación de este prototipo virtual se modelarán y ensamblarán todas las piezas para obtener el conjunto. Con el objetivo de que el prototipo sea válido para diferentes aplicaciones, se realizará un estudio de los parámetros principales de manera que se puedan realizar cambios rápidamente para obtener brazos con distintas especificaciones derivados del original. El prototipo original se validará mediante la simulación del comportamiento mecánico y el análisis estático con el método de los elementos finitos del subconjunto que funcionará como brazo del robot. A partir de los datos obtenidos de la simulación y análisis por elementos finitos se comprobará el correcto funcionamiento del modelo, se determinará el par de torsión necesario para cada articulación y se propondrán modificaciones para abaratar su coste o mejorar sus prestaciones. Para realizar la correcta ejecución de este trabajo se utilizarán principalmente los conocimientos aprendidos en la asignatura de Ingeniería Grafica del Grado de Ingeniería de Tecnologías Industriales.

[EN] This project consists of the realization of the virtual prototype of an articulated robotic arm using the Autodesk Inventor tool. For the creation of this virtual prototype, all the pieces will be modeled and assembled to obtain the robotic arm. In order for the prototype to be valid for different applications, a study of the main parameters will be carried out so that changes can be made quickly to obtain arms with different specifications derived from the original. The original prototype will be validated by simulating the mechanical behavior and static analysis with the finite element method of the subset that will function as the robot arm. From the data obtained from the simulation and finite element analysis, the correct operation of the model will be checked, the torque required for each joint will be determined and modifications will be proposed to lower its cost or improve its performance. To carry out the correct execution of this work, the knowledge that will mainly be used will be the one learned in the subject of Graphic Engineering of the Degree in Industrial Technologies Engineering.

[CA] Aquest projecte consisteix en la realització del prototip virtual d'un braç robòtic articulat fent ús de l'eina Autodesk Inventor. Per a la creació d'aquest prototip virtual es modelaran i assemblaran totes les peces per a obtindre el conjunt. Amb l'objectiu que el prototip siga vàlid per a diferents aplicacions, es realitzarà un estudi dels paràmetres principals de manera que es puguen fer canvis ràpidament per a obtindre braços amb diferents especificacions derivats de l'original. El prototip original es validarà mitjançant la simulació del comportament mecànic i l'anàlisi estàtic amb el mètode dels elements finits del subconjunt que funcionarà com a braç del robot. A partir de les dades obtingudes de la simulació i anàlisi per elements finits es comprovarà el correcte funcionament del model, es determinarà el parell de torsió necessari per a cada articulació i es proposaran modificacions per a abaratir el seu cost o millorar les seues prestacions. Per a realitzar la correcta execució d'aquest treball s'utilitzaran principalment els coneixements apresos en l'assignatura d'Enginyeria Gràfica del Grau d'Enginyeria de Tecnologies Industrials.