PDF superior Diseño, construcción y control de un prototipo de robot paralelo accionado por cuatro cables

Diseño y Construcción de un Prototipo fresador de Fabricación de Piezas y Componentes de Stock limitado utilizando el control numérico Computarizado.

Diseño y Construcción de un Prototipo fresador de Fabricación de Piezas y Componentes de Stock limitado utilizando el control numérico Computarizado.

La investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías es un tema que se desarrolla gran importancia en nuestro país. La presente Tesis muestra el diseño y construcción de un prototipo fresador optimizando la fabricación de componentes con stock cero en nuestra Región utilizando el control numérico computarizado; se trata de una fresadora con desplazamientos automáticos en tres diferentes ejes (X, Y, Z), permitiendo realizar movimientos complejos como círculos, líneas, curvas, diagonales entre otros, mediante el uso de motores paso a paso con su respectivo driver de control y tornillos de bolas recirculantes para la transmisión de movimiento.
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Diseño y construcción de un prototipo de control domótica inalámbrico para discapacitados

Diseño y construcción de un prototipo de control domótica inalámbrico para discapacitados

El relé seleccionado es el SRD-12VDC que es común en el mercado y se utiliza para aplicaciones como control de electrodomésticos, audio, equipo, automóviles, receptor remoto control del televisor, y aplicación de uso corriente. Las características del relé según las hojas de datos son voltaje de alimentación 12VDC, resistencia de la bobina 320 Ω. Con estos valores se calcula la corriente que circula por el colector del transistor mediante la siguiente formula.

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Diseño y construcción de un prototipo de control automático que permita aceptar o rechazar tramos de bandejas porta cables por medio de visión artificial para la empresa Sedemi

Diseño y construcción de un prototipo de control automático que permita aceptar o rechazar tramos de bandejas porta cables por medio de visión artificial para la empresa Sedemi

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Diseño y construcción de un prototipo de robot cartesiano asistente de pintura

Diseño y construcción de un prototipo de robot cartesiano asistente de pintura

The design and construction of a Cartesian robot prototype to paint surfaces was developed. The state of the art was reviewed, where alternatives for the design of the robot were investigated and selected. The V model applied in mechatronic engineering was proposed for the analysis, calculations and selection of the different solutions in the different mechanical, electronic and control systems that compound the device, taking into account the total painted area to be covered and the linearity of the movements of the Cartesian robot. In the mechanical design, through of calculations, the elements that compound the robot were analyzed and selected, as well as the CAD modeling. In the electronic design, sensors were used for the correct positioning, application of paint and checking of the painting process; drivers for the control of the step motors and a solenoid valve for the activation of the paint spray gun. With the use of a processor, the control system that governs the device was programmed; where, through the user interface, the trajectories to be followed by the robot are selected. With the construction, the prototype was obtained on a scale of 1: 2, which is able to paint areas of 500mm x 500mm, at a constant speed of 22.50 mm/s, which can perform three types of painting processes: sweep, contour and angle. The operation of the painting processes was observed with an average time of 121 seconds in the sweeping, 65 seconds in the contour and 57 seconds in the angle.
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Diseño y construcción de un prototipo de robot delta para aplicaciones pick & place

Diseño y construcción de un prototipo de robot delta para aplicaciones pick & place

Empleando la interfaz denominada sección demostrativa se hace uso del panel de control manual el cual contiene pulsadores que permiten mover el prototipo de manera discreta en los ejes xyz, estas coordenadas son tratadas por la cinemática inversa que calcula el valor de los ángulos que debe tener cada actuador para adquirir la posición deseada, estos valores se envían al prototipo y se visualizan en el panel de comunicación. Primeramente se coloca un transportador en el eje de los actuadores para observar el ángulo en el que está ubicado el eslabón ! , con la ayuda de la interfaz diseñada anteriormente se elabora la Tabla 4.1 donde se muestran los valores teóricos y medidos en el eje z y las medidas de los ángulos de los actuadores.
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Diseño y construcción de un prototipo de robot ápodo modular e hiper redundante

Diseño y construcción de un prototipo de robot ápodo modular e hiper redundante

Durante este capítulo se ha descrito y propuesto un nuevo diseño para sustituir las láminas de polímeros electro activos basadas en IPMC que durante etapas previas de este trabajo se habían desarrollado. Para ello, se ha propuesto el empleo de aleaciones con memoria de forma o SMA debido a sus particulares características; elevada relación potencia/peso masa, capacidad de ser calentados mediante el efecto Joule y conductividad eléctrica. Una vez establecido el nuevo diseño del actuador como una pieza de polipropileno accionada por un filamento de flexinol, el siguiente paso será desarrollar el nuevo circuito de control del módulo en base a las siguientes características:
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Diseño y construcción de un prototipo de robot cartesiano para tareas de clasificación por peso

Diseño y construcción de un prototipo de robot cartesiano para tareas de clasificación por peso

Para que el amplificador de error pueda calcular el error de posición, debe restar dos valores de voltaje analógicos. La señal de control PWM (pulse width modulation) o modulación de ancho de pulso se convierte entonces en un valor analógico de voltaje, mediante un convertidor de ancho de pulso a voltaje. El valor de la posición del motor se obtiene usando un potenciómetro de realimentación acoplado mecánicamente a la caja reductora del eje del motor: cuando el motor rote, el potenciómetro también lo hará, variando el voltaje que se introduce al amplificador de error. Una vez que se ha obtenido el error de posición, éste se amplifica con una ganancia, y posteriormente se aplica a los terminales del motor. 69
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Robot de cables para operación en superficies verticales

Robot de cables para operación en superficies verticales

En este trabajo se presenta el diseño, programación y construcción de un Robot de 3 Grados de Libertad dirigido por cables capaz de generar cualquier trayectoria, tanto circular como lineal, a lo largo de una superficie vertical de trabajo. El objetivo principal del trabajo es el desarrollo de un sistema escalable capaz de operar en superficies verticales para por ejemplo su aplicación en el ámbito o industrial o en el tratamiento de fachada de edificios como limpieza o rehabilitación. El artículo presenta el desarrollo de modelo cinemático, dinámico y de control. Se ha desarrollado un prototipo de bajo coste que demuestra la funcionalidad del sistema con programación mediante G-Code lo que simplifica la generación de trayectorias al poderse utilizar herramientas convencionales de Cad-Cam y de impresión 3D como Slicer o Cura.
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Diseño y construcción de prototipo de pez robótico autónomo

Diseño y construcción de prototipo de pez robótico autónomo

El presente proyecto de titulación corresponde al diseño y desarrollo de un prototipo de pez robótico, este estudio ayudará a los diseñadores de robots a entender mejor el movimiento de peces. El proyecto comenzó con el estudio de la locomoción de las truchas, patrones cíclicos y la fuerza de propulsión que presenta la aleta trasera para el desplazamiento. El desarrollo del prototipo se apegó en lo más posible a los datos reales de truchas del mismo peso y tamaño, así como el entorno en el que se podría aplicar. La metodología que rigió el diseño en este proyecto es la de Devdas Sheety la cual se divide en 3 procesos. Durante todo el diseño quedo claro la sinergia de la parte mecánica, electrónica y de control del proyecto. Analizando las necesidades y especificaciones del sistema permitió realizar el modelado y simulación lo cual desarrollo el modelo conceptual del prototipo es decir el correcto dimensionamiento de este. Un reto al desarrollar este prototipo fue que su movimiento, es decir, los patrones cíclicos y propulsión sean totalmente funcionales y a la vez que se apeguen al de una trucha real. El modelo matemático cumplió una parte fundamental durante el diseño transversal, el diseño mecánico comenzó con el estudio cinemático y dinámico del sistema de la aleta o cola. La sinergia del desarrollo mecatrónico permitió que las diferentes partes del proyecto se diseñen y se adapten a sí mismas de una forma eficaz y practica sobre todo por la parte del tiempo, consumo energético y aprovechamiento de recursos.
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Diseño y construcción de un prototipo de robot con tres grados de libertad para posicionamiento de objetos

Diseño y construcción de un prototipo de robot con tres grados de libertad para posicionamiento de objetos

Un robot industrial es un manipulador de tres o más ejes, con control automático, reprogramable, multipropósito, móvil o no, destinado a ser utilizado en aplicaciones de automatización industrial. Actualmente el colocar productos en una caja, en una banda transportadora, en un contenedor o en una bandeja de embalaje, requiere de personal con poca preparación, pero que disminuye su eficiencia por la fatiga de una tarea repetitiva. El utilizar medios mecánicos (neumáticos o electroneumáticos) para dichas tareas, no permite la flexibilidad, la velocidad, ni la precisión que las industrias requieren hoy en día, pero utilizar un robot que es programable puede ser una ventaja competitiva muy grande.
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Diseño y construcción de un mecanismo paralelo para prototipo de prótesis transhumeral

Diseño y construcción de un mecanismo paralelo para prototipo de prótesis transhumeral

En esta sección se presenta la metodología utilizada para el diseño y construcción del mecanismo paralelo. El diseño abarcará los aspectos de diseño mecánico y electrónico para tener capacidad de movimiento. Para ello, se deben seleccionar los componentes eléctricos y electrónicos acordes con los requerimientos del sistema; dichos componentes permitirán la obtención de los rangos de movimiento y velocidades necesarios, para que la prótesis restituya al brazo humano. La metodología contempla los siguientes pasos: determinación de los requerimientos a cumplir para que sea considerada una prótesis de codo transhumeral; selección de los actuadores; selección de los materiales de fabricación; diseño del mecanismo en ambiente CAD; pruebas en ambiente CAD para validar los rangos de movimiento; manufactura de los elementos principales, armado del prototipo mecánico; diseño del sistema electrónico para el control de movimiento; pruebas básicas con peso.
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Desarrollo del polarímetro para estudios  de actividad óptica en edulcorantes

Desarrollo del polarímetro para estudios de actividad óptica en edulcorantes

Existe un uso cada vez más común de edulcorantes artificiales, tanto como ingredientes, como en productos ya preparados. A fin de hacer un estudio más profundo de la absorción y efectos bioquímicos de este compuesto. Se propone un estudio que incluye el diseño, construcción y control de un prototipo de polarímetro, con el cual se puedan realizar pruebas con distintas muestras que contengan edulcorantes naturales y sintéticos buscando hallar una correlación entre la actividad óptica de las muestras y las propiedades endulzantes de las mismas.
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Diseño y construcción de un robot prototipo de un robot tipo delta

Diseño y construcción de un robot prototipo de un robot tipo delta

Un robot paralelo es aquel en que sus mecanismos funcionan mediante cadenas cinemáticas cerradas en paralelo. El mecanismo se compone de un elemento base y un elemento móvil conectado a la base mediante tres brazos de control Figura 1 . Sus características principales son: ligereza, rapidez, alta aceleración, mayor relación carga/peso, alta precisión, exactitud de posición y baja inercia móvil. Algunas de sus aplicaciones industriales son: manipulación de piezas, empaque de piezas, procesos de ensamble, máquinas de fresado, simulación de movimiento, entre otros. Igualmente presenta varias desventajas como: poseer un espacio de trabajo limitado, una cinemática más compleja es decir la definición de las posiciones singulares y la construcción del modelo dinámico son más complicados que para otros casos. La mayoría de las veces esto se resuelve de manera particular para cada configuración de robot, ya que no existen ecuaciones generales aplicables a todos ellos. [3]
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Diseño y construcción de un robot paralelo por cables de tres grados de libertad para rehabilitación parcial de hombro

Diseño y construcción de un robot paralelo por cables de tres grados de libertad para rehabilitación parcial de hombro

El presente trabajo de titulación tiene como propósito diseñar un robot paralelo manipulado por cables de Tres Grados de Libertad (3GDL) para rehabilitación parcial de hombro mediante un estudio cinemático y dinámico. Por medio del estudio bibliográfico se investigó, analizó y determino materiales, dimensiones, componentes mecánicos y electrónicos para el desarrollo del prototipo, posteriormente se realizó un estudio de las alternativas de diseño y construcción del robot estableciendo las características físicas para el cumplimiento de su función, empleando un análisis de cinemática inversa y dinámico del efector final se halló un modelo cinemático y dinámico, mediante el uso de software Matlab encontramos la longitud de los cables de 870 mm, la fuerza máxima a soportar de 143,04 N y el torque máximo de los actuadores de 8,8 N.mm seleccionando una cuerda de nylon, motores de paso NEMA 23 y diseñando un sistema de recolección de cable por compensación de ángulo. A continuación, se procedió con la construcción y montaje de manera secuencial primero el sistema estructural, sistemas de plataformas, sistema de recolección de cables y por último el sistema electrónico para el control de movimientos. Finalmente se realizó la comprobación de funcionamiento de los elementos mecánicos y el control de movimientos establecidos además de un manual de operaciones y mantenimiento para evitar daños y mal uso del equipo. El prototipo realiza los ejercicios de rehabilitación intermedios logrando una recuperación parcial del hombro y pudiendo ser utilizado en centros de rehabilitación física.
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Diseño y construcción de un robot paralelo comandado por cables espacial

Diseño y construcción de un robot paralelo comandado por cables espacial

Como se observa en la Fig. 2.11, Tecnalia y CNRS-LIRMM han desarrollado el prototipo CoGi- Ro, un robot paralelo de grandes dimensiones y 6 grados de libertad accionado por 8 cables servo- controlados. A diferencia de otros robots de cables con mayor número de cables que de grados de libertad, su configuración es tipo grúa; es decir, todos los puntos de salida de los cables están locali- zados sobre el volumen de trabajo y la gravedad se utiliza para mantener los cables tensionados. La configuración de los cables Se ha optimizado para conseguir un amplio ratio volumen de trabajo vs espacio ocupado por el prototipo (ratio del 83 %). Las dimensiones de la estructura de CoGiRo son 15,24 m x 11,24 m x 5,93 m (longitud x anchura x altura). La estructura es reticular de aluminio; los 8 servo cabestrantes están fijos al suelo y los cables están guiados mediante poleas a la parte superior de la estructura. La máxima longitud de cable es de 30 m. Los actuadores son servo-controlados, trifásicos, de la casa B&R. El controlador donde están implementados los algoritmos de control es industrial y es de B&R. La carga máxima que se puede manipular son 500 kg. La repetitividad en el posicionamiento de la plataforma móvil es inferior a 1mm.
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Diseño y construcción de un robot paralelo de configuración “delta” de cuatro grados de libertad

Diseño y construcción de un robot paralelo de configuración “delta” de cuatro grados de libertad

De esta ilustración se puede deducir que existe una ligera relación de dependencia entre los factores analizados. Una correlación de 0,57 no es representativa y puede deducirse que el error en la posición final no depende únicamente de la carga soportada sino que este a su vez se produce por otras causas como por ejemplo fallas en la construcción del prototipo. Para un análisis más confiable debería utilizarse una mayor cantidad de muestras que respalden las conclusiones del caso. Sin embargo, se aprecia que el robot ha respondido con eficiencia mayor al 92% en el movimiento de carga, inclusive en la condición de sobrepeso.
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Control cinemático de un robot paralelo comandado por cables espacial

Control cinemático de un robot paralelo comandado por cables espacial

Es un robot suspendido pero restringido con ocho cables. La plataforma móvil o efector final y la base o bastidor tienen forma de caja. CoGiRo introduce cables cruzados pero con un esquema que difiere del descrito para los robots IPAnema, que no se plantean rotaciones en los puntos de anclaje de cada uno de los cables. Los primeros cuatro puntos de anclaje proximales A1-A4 están conectados a los cuatro puntos de anclaje distales superiores, pero la asignación se permuta como si el robot hubiera girado 90 grados en el sentido de las agujas del reloj. A su vez, los puntos de anclaje proximales A5-A8 están conectados a los puntos de anclaje distales inferiores donde, nuevamente, la asignación se permuta en el sentido contrario a las agujas del reloj, tal y como se observa en la Fig. 1.14 y en su ensamble y funcionamiento en la Fig. 1.15. Por lo tanto, el momento sobre el eje z inducido por el primer grupo es equilibrado por el segundo grupo. Este diseño permite en ciertas posiciones un espacio de trabajo de gran orientación y, en las pruebas experimentales, los objetos se rotan más de 90 grados sobre el eje z. La disposición especial de los cables permite que el efector final se desplace bastante cerca del límite del bastidor del robot, lo que proporciona al mismo una excelente relación entre el espacio de instalación y el espacio de trabajo factible. Aunque el robot está suspendido, se puede lograr una considerable rigidez estructural.
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Diseño y construcción de un robot paralelo planar tipo SCARA con 2 GDL RRRRR para fines didácticos

Diseño y construcción de un robot paralelo planar tipo SCARA con 2 GDL RRRRR para fines didácticos

Autor, Francisco Javier Villate Gaona, Tesis master en ingeniería automatización industrial, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, año 2015. El documento muestra el paso a paso el diseño de una plataforma paralela de 5 DOF, para el mecanizado multiejes de materiales blandos. Es un robot paralelo diseñado y fabricado en su totalidad en el laboratorio de mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia; laboratorio en el cual reside actualmente la plataforma, este trabajo tiene un impacto teórico, ya que hace un aporte al estudio para centros de mecanizado de 5 DOF con estructura paralela, a las técnicas de control, y a la simulación del mismo en un ambiente virtual; pero también tiene un impacto práctico, gracias a la minimización del ruido generado; la reducción de las vibraciones; la reducción del coste energético; entre otras, que propician el ambiente adecuado para que estas estructuras sean utilizadas en demasía en líneas de producción.
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Control visual de robots paralelos : análisis, desarrollo y aplicación a la plataforma RoboTenis

Control visual de robots paralelos : análisis, desarrollo y aplicación a la plataforma RoboTenis

En contraste con los robots serie más comunes, con tres ejes intersec- tantes en la muñeca, en los robots paralelos el espacio de trabajo no se puede desacoplar en dos sub-espacios 3D caracterizando los movimientos de trasla- ción y de orientación. Este acoplamiento hace que la representación del espacio de trabajo de la gran mayoría de los robot paralelos, sólo sea posible en seis dimensiones, lo que dificulta su representación y aun más su uso en aplicacio- nes prácticas. Ante esto, cabe desglosar el problema en dos: dada una orienta- ción constante, representar el espacio de trabajo de todas las posibles posicio- nes 3D, o bien, dada una posición representar el espacio de trabajo de las posi- bles orientaciones (3D). Otra solución es representar algunas proyecciones del espacio de trabajo completo. Una forma usual es representar las posibles trasla- ciones de la plataforma móvil a una altura y orientación constantes, mediante un procedimiento de discretización (Fichter, 1986), (Arai, 1991) o, más eficien- temente, por un algoritmo geométrico (Merlet, 1992), (Gosselin, 1990) que tenga en cuenta los límites de los actuadores, sus interferencias y las restriccio- nes de las articulaciones. Haug (1989) desarrolló una formulación general para el análisis de la destreza y del espacio de trabajo de los manipuladores parale- los en términos de la matriz jacobiana y de las ecuaciones de restricción para la plataforma de Stewart. Masory y Wang (1995) consideraron el problema de determinar secciones del espacio de trabajo incluyendo los límites angulares de las articulaciones y la interferencia de los actuadores.
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