Capítulo 5. Análisis de resultados
5.3 Análisis de la respuesta de la señales
De acuerdo con la señal (PWM) generada por la tarjeta Arduino Mega 2560 los
ángulos de las posiciones iniciales de cada servo se obtuvieron como se muestra en las siguientes gráficas.
En las siguientes gráficas se puede apreciar el incremento y decremento del pulso para cada servo desde su posición inicial hasta la posición final.
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Para el primer servo, se obtuvo la gráfica que se muestra en la figura 5.4, que surge desde la posición inicial de 0° hasta la final de 50°, y en la misma figura se puede apreciar la gráfica del decremento de las posiciones anteriores.
Para el segundo servo, , se obtuvo la gráfica que se muestra en la figura 5.5, que surge desde la posición inicial de 10° hasta la final de 90°, y en la misma figura se puede apreciar la gráfica del decremento de las posiciones anteriores.
Figura 5.4 Incremento y decremento del pulso PWM de la posición inicial de 0° hasta la final de 50°
Figura 5.5 Incremento y decremento del pulso PWM de la posición inicial de 10° hasta la final de 90°
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Para el tercer servo, se obtuvo la gráfica que se muestra en la figura 5.6, que surge desde la posición inicial de 0° hasta la final de 156°, y en la misma figura se puede apreciar la gráfica del decremento de las posiciones anteriores.
Para el cuarto servo, se obtuvo la gráfica que se muestra en la figura 5.7, que surge desde la posición inicial de 0° hasta la final de 156°, y en la misma figura se puede apreciar la gráfica del decremento de las posiciones anteriores.
Figura 5.6 Incremento y decremento del pulso PWM de la posición inicial de 0° hasta la final de 156°.
Figura 5.7Incremento y decremento del pulso PWM de la posición inicial de 0° hasta la final de 156°.
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Para el quinto servo, se obtuvo la gráfica que se muestra en la figura 5.8, que surge desde la posición inicial de 0° hasta la final de126°, y en la misma figura se puede apreciar la gráfica del decremento de las posiciones anteriores.
Figura 5.8 Incremento y decremento del pulso PWM de la posición inicial de 0° hasta la final de 126°.
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Flores Caballero Geovanni
Durante el desarrollo de este trabajo de tesis he tenido la oportunidad de aplicar conocimientos, estudios y criterios adquiridos sobre el funcionamiento de mecanismos, electrónica digital y electrónica de potencia. Asimismo la investigación de diferentes temas como lo fueron la cinemática inversa, cinemática directa e interfaces hombre-máquina comúnmente conocidas como HMI, me brindaron un gran apoyo para la construcción del prototipo.
Sin embargo, aprendí que diseñar un manipulador tiene detalles que se pueden observar sin mayor problema, como puede ser el número de grados de libertad del robot, el torque de los servomotores, el tipo de efector final, etc., pero que hay otros no tan visibles y que juegan un papel importante dentro del sistema, un ejemplo claro de esto fue el tiempo de reconocimiento de las dos tarjetas arduino MEGA 2560 por parte de la computadora, ya que en un principio se pensaba que las dos tarjetas activarían sus salidas digitales en cuanto estuvieran conectadas al ordenador, lo cual no fue del todo cierto, primero había que conectar las dos tarjetas y presionar el botón de reset de cada una para dar inicio a la secuencia del sistema cooperativo y con el programa desarrollado en LabVIEW sincronizar las salidas digitales para que el sistema respondiera en un rango de tiempo aceptable.
Además creo que el trabajo en equipo es sobresaliente porque ambos integrantes recibimos retroalimentación, la cual fue muy importante para la implementación de nuevas ideas que llegaron a ser mejores que las planteadas en un principio, por lo tanto, cuando se toma un camino al iniciar un proyecto en equipo prácticamente se está recorriendo dos veces, lo que significa que hay mayores probabilidades de sobresalir en todos los aspectos que lo integran y de esta forma el nuevo conocimiento es compartido con mucha mayor rapidez y eficiencia gracias al apoyo mutuo de cada uno de los integrantes.
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Los sistemas multirobot han tenido diversas recreaciones desde la aparición de los mismos robots, ya sea de manera directa o indirecta, en tareas de ensamblaje o cooperativismo, sin embargo, hasta hace poco no se tenía un estudio de la dinámica del movimiento de estos sistemas.
Partiendo de la generación de trayectorias y del análisis de movimiento que se genera en un mecanismo de cuatro barras, se puede concluir
Que al incluirlo en la construcción del diseño de los manipuladores del sistema multirobot, se logra el retar peso en la segunda articulación y en el efector final, con lo cual se logran movimientos similares que si se contaran con articulaciones independientes, sin embargo se concluye que dependiendo las dimensiones de los eslabones que conforman el mecanismo de cuatro barras, será contara con ciertas restricciones tanto en el espacio de trabajo como en el alcance que tenga el manipulador. Siendo reflejado en el espacio de trabajo que tenga el sistema multirobot.
A partir de la solución del método geométrico se concluye que este método si bien no es el mejor para la solución de la cinemática inversa, nos permite encontrar los ángulos de cada articulación, partiendo de un vector posición de un espacio de trabajo, y su uso en un sistema multirobot puede ser ineficiente a la hora de realizar tareas más complejas en un ambiente de trabajo exigente.
La dinámica del sistema multirobot que se plantea en este trabajo se basa en la programación que se realizó en LabView, concluyendo que es una plataforma de fácil manejo para el usuario, además de que ofrece una gran paquetería de herramientas para solución de diversos problemas que puedan presentarse en un sistema como el realizado en este trabajo.
Además de los aspectos mencionados con anterioridad se concluye que los sistemas multirobots están en constantemente innovación, este trabajo ha mostrado una opción del manejo de las herramientas con la que se cuentan hoy en día para la implementación de dichos sistemas en tareas específicas, sin embargo conforme al análisis de resultados, el control de velocidad en este trabajo queda limitado a solo la tarjeta arduino, se espera en un trabajo futuro se pueda proponer uno control de velocidad óptimo para el amortiguamiento de los movimientos que intervengan en la interacción del sistema mutltirobot.
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[1] Craig, Jhon J. Robótica, Tercera edición. México: Pearson, 2006. 400p. ISBN: 970-26-0772-8
[2] Zivanovic, M.D. y Vukobratovic, M.K. Multi-Arm Cooperating Robots, Dynamics and Control. Países Bajos: Springer, 2006. 275p. ISBN: 101-4020-4268-3
[3] Hibbeler, R.C. Ingeniería Mecánica Dinámica, Décimo segunda edición. México: Pearson, 2010. 732 p. ISBN: 978-607-442-560-4
[4] G, Erdman Arthur. y N. Sandor, George. Diseño de mecanismos: Análisis y síntesis. Tercera edición. México: Pearson, 2002. 425 p. ISBN: 345-766-224-555-1 [5] José Rafael Lajara y José Pelegri Sebastian, Lab View Entorno grafico de programación, Segunda Edición, Alfa Omega Grupo Editor, México, Junio 2012, 480p. ISBN: 100-556-880-765-1
[6] Eduardo Aragundi, Introducción a la robótica, Tercera Edición, Prentice Hall, Marzo 2007,
[7] Marcela Vallejo, Artículo, Sistemas Multirobóticos: Revisión de metodologías, Elsevier, Universidad Nacional de Colombia, Septiembre 2009.
[8] Jesús Capitán, Aníbal Ollero, Artículo, Robótica Cooperativa y aplicaciones, Elsevier, Universidad de Sevilla, Febrero 2011.
[9] https://sites.google.com/site/proyectosroboticos/cinematica-inversa-i consultada el 15 de Octubre de 2012 a las 18:00
[10] http://www.ni.com/academic/students/esa/ consultada el 12 de Febrero de 2013 a las 17:00
[11] http://www.electronicaestudio.com/arduino_productos.htm consultada el 24 de Mayo de 2012 a las 13:00
[12] http://bibliotecadigital.educ.ar/uploads/contents/ROBOTICA1.pdf consultada el 20 de Agosto de 2013 a las 21:00
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ANEXO A
SOLUCION DE LA CINEMATICA DIRECTA DEL SISTEMA
COOPERATIVO ROBOTICO DE 5 GRADOS DE LIBERTAD
USANDO
MATRICES
DE
TRANSFORMACION
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ANEXO B
PROGRAMA QUE RESUELVE LA CINEMATICA INVERSA
DEL SISTEMA COOPERATIVO ROBOTICO DE 5 GRADOS
DE LIBERTAD EN MATLAB
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ECUACIONES NO LINEALES QUE FORMAN UNA
FUNCION QUE DA SOLUCION DE LA CINEMATICA
INVERSA
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