Proyecto de diseño mecánico, control de posición y análisis cinemático de un prototipo de robot móvil diferencial para la resolución de retos en el concurso Eurobot

Abstract

[ES] Se propone analizar las prestaciones del robot móvil diferencial que el grupo Gromep presentará para el concurso Eurobot mediante el diseño, cálculo y construcción de la base locomotriz, con la intención de llevar a competición un robot totalmente funcional en cuanto a aspectos mecánicos se refiere. El estudio se centrará en el control de posicionamiento del robot, así como el control de la velocidad y la aceleración a la que se requiere que llegue el robot. Se realizará un estudio entre diferentes alternativas de distribución de los elementos mecánicos de la base locomotriz, dado que la normativa del Concurso limita el perímetro del robot. Aparte del movimiento de traslación, el robot tiene que elevar ciertas piezas. Por lo tanto, se deberá hacer una comparativa entre distintos elementos mecánicos como correas de transmisión, poleas dentadas, guías lineales, ruedas, prestaciones mecánicas de los motores así como los cálculos necesarios con la finalidad de seleccionar los elementos mecánicos más apropiados para conseguir el objetivo que se propone. La funcionalidad específica buscada requiere del diseño de piezas para su fabricación por impresión 3D, de las cuales se detallará el proceso de diseño y de fabricación. Además se realizará un estudio estático de cargas, incluyendo una simulación de las tensiones y deformaciones.

[EN] It is proposed to analyse the performance of the differential mobile robot that the Gromep group will present for the Eurobot contest through the design, calculation, and construction of the locomotive base, with the intention of bringing a fully functional robot to the competition in terms of mechanical aspects. The study will focus on the positioning control of the robot, as well as the control of the speed and acceleration that the robot is required to reach. A study will be carried out between different alternatives for the distribution of the mechanical elements of the locomotor base, given that the Contest regulations limit the perimeter of the robot. Apart from the translational movement, the robot has to lift certain parts. Therefore, a comparison must be made between different mechanical elements such as transmission belts, toothed pulleys, linear guides, wheels, mechanical performance of the motors... as well as the necessary calculations in order to select the most appropriate mechanical elements to achieve the proposed objective. The specific functionality sought requires the design of parts for manufacturing by 3D printing, of which the design and manufacturing process will be detailed. In addition, a static load study will be carried out, including a simulation of stresses and deformations.

[CA] Es proposa analitzar les prestacions del robot mòbil diferencial que el grup Gromep presentarà per al concurs Eurobot mitjançant el disseny, càlcul i construcció de la base locomotriu, amb la intenció de portar a competició un robot totalment funcional quant a aspectes mecànics. L'estudi se centrarà en el control de posicionament del robot, així com el control de la velocitat i l'acceleració a què es requereix que arribi el robot. Es realitzarà un estudi entre diferents alternatives de distribució dels elements mecànics de la base locomotriu, donat que la normativa del Concurs limita el perímetre del robot. A banda del moviment de translació, el robot ha d'elevar certes peces. Per tant, s'haurà de fer una comparativa entre diferents elements mecànics com corretges de transmissió, politges dentades, guies lineals, rodes, prestacions mecàniques dels motors… així com els càlculs necessaris amb la finalitat de seleccionar els elements mecànics més apropiats per aconseguir el objectiu que es proposa. La funcionalitat específica cercada requereix el disseny de peces per a la seva fabricació per impressió 3D, de les quals es detallarà el procés de disseny i fabricació. A més, es realitzarà un estudi estàtic de càrregues, incloent-hi una simulació de les tensions i deformacions.