PDF superior Diseño de un robot de dos ruedas autoestabilizado

Diseño de un robot de dos ruedas autoestabilizado

Diseño de un robot de dos ruedas autoestabilizado

El propósito de este proyecto es el diseño e implementación de un robot autónomo de dos ruedas autobalanceado basado en el modelo de un péndulo invertido. El robot incluirá sensores para obtener información de su inclinación respecto al eje normal al plano. Para este proposito se utiliza una unidad de medición inercial que incorpora un acelerómetro y un giroscopio. Estos sensores proporcionan datos que necesitan de un procesado previo y un filtrado paso bajo para eliminar el ruido, lo cual permite obtener un ángulo de inclinación estimado con más fiabilidad. El control de los motores se realiza a partir de controladores PID implementados sobre un microcontrolador. Éstos se realimentan del ángulo de inclinación sensado y la velocidad media aplicada a los motores. El único parámetro a introducir para su funcionamiento es la velocidad deseada, que es 0 para el balanceo y valores inferiores o superiores para el movimiento en una dirección.
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Diseño y construcción de un robot tipo delta

Diseño y construcción de un robot tipo delta

En el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes se ha venido trabajando en esta área desde hace algún tiempo. Especialmente en los últimos dos años se ha trabajado en el diseño y la construcción de robots paralelos para ser usados como parte de simuladores dinámicos para el entrenamiento de habilidades específicas. Esto empezó con la tesis de grado de Federico Carosio en la que se expone el diseño de un robot paralelo conocido como plataforma de Stewart que posee 6 grados de libertad (Carosio, 2007). Más adelante, en el año 2008, David Isaza (Isaza, 2008) diseña y construye en su proyecto de grado una plataforma Stewart.
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Diseño de una cara emocional para un robot humanoide

Diseño de una cara emocional para un robot humanoide

La importancia de la cara radica en que el robot humanoide que se está desarrollando sirve para realizar tareas de mesero, asistente de cocina o manufactura. Por lo que es importante que este puede expresar de alguna manera el trabajo que realiza, por el ejemplo para ser mesero se tienen que seguir algunas reglas de etiqueta ya sea mostrarse amigable y sonriente para que el cliente quede satisfecho, esta regla podría también aplicarse al robot para que la gente se siente a gusto con el servicio, lo mismo aplica para ser asistente de cocina o manufactura; se tiene que mostrar cierto perfil de comportamiento esta es la razón por la que la cara es importante para el diseño final del robot humanoide.
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Diseño y simulación de controladores robustos aplicados a un robot móvil y un robot manipulador

Diseño y simulación de controladores robustos aplicados a un robot móvil y un robot manipulador

En el Capítulo 1, se presenta los conceptos teóricos empleados en el desarrollo de este trabajo de titulación, se plantea una breve introducción a la robótica y la aplicación hoy en día tanto de robots móviles como de robots manipuladores en la industria; además, se revisan modelos matemáticos de la cinemática y dinámica para los dos tipos de robots empleados en el presente trabajo de titulación; asimismo, se hace mención de los conceptos relacionados con las técnicas de control empleadas. Para finalizar, se hace una breve revisión tanto de la teoría de estabilidad de Lyapunov como de los índices de desempeño. En el Capítulo 2, se presenta el diseño de los algoritmos de control para el robot móvil, siendo estos: un controlador tipo PID, control de linealización por realimentación de entrada-salida, y tres esquemas de control robusto: controlador por modos deslizantes, control por estimación del modelo, control por modelo de referencia. Asimismo, en este capítulo, se proponen las técnicas de control empleadas para el robot manipulador, siendo: un controlador tipo proporcional derivativo con compensación de gravedad (PD+G), controlador por modos deslizantes y dos esquemas de control robusto.
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Diseño y construcción de robot asistente personal

Diseño y construcción de robot asistente personal

Este documento presenta el desarrollo de un robot asistente personal para conductores de vehículos, tomando como referencia las estadísticas de la Agencia Nacional de Tránsito, en las cuales se constata que la causa principal de los accidentes es por la distracción y el uso de dispositivos tecnológicos como celulares y pantallas de video al momento de conducir. Haciendo un estudio minucioso de esta problemática, se determinó los requerimientos técnicos para aportar una solución ingenieril a través de un medio tecnológico coadyuvante, haciendo uso de métodos de programación, plataformas de código abierto, diseño de sistema de control en lazo abierto, y herramientas de visión artificial OpenCV, para reconocer morfología de rostros y ojos, principalmente. Se desarrolló un prototipo completamente operativo, en el cual fueron aplicadas exitosamente, técnicas de
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Diseño e Implementación de un Robot Móvil Cuadrúpedo

Diseño e Implementación de un Robot Móvil Cuadrúpedo

El presente resumen expone ideas generales sobre el diseño e implementación de un robot cuadrúpedo, destinado al estudio de los métodos de locomoción en máquinas caminantes. En primer lugar se presenta el diseño mecánico del robot cuadrúpedo usando una herramienta de diseño asistido por computador (CAD). A continuación se estudia el análisis cinemática y dinámico que permite obtener diversos parámetros que se presentarán durante la locomoción del robot. En función de estos parámetros y de los actuadores se realiza un ajuste al diseño original obteniéndose los planos finales para la construcción. Finalmente se expone la arquitectura física y lógica del sistema de control.
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Diseño de un robot humanoide de bajo coste mediante robot operating system

Diseño de un robot humanoide de bajo coste mediante robot operating system

Pese a esto, como en cualquier proyecto de ingeniería, durante la primera fase de pruebas con el robot, un par de piezas (correspondietes a la cadera y la rodila) han tenido que ser reimprimidas debido a que se han roto fruto del incumplimiento de los límites mecánicos del robot. Sin embargo, aquí emerge otra gran ventaja del diseño del robot y la impresión 3D, que es la facilidad para sustituir piezas, debido a su modularidad. Una lección aquí aprendida es que la orientación con la que se imprime la pieza debe ser tal que la dirección del esfuerzo que vaya a soportar la pieza sea lo más perpendicular posible a la dirección de crecimiento de las capas, para garantizar
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Diseño y Control de un Robot Paralelo

Diseño y Control de un Robot Paralelo

En este artículo se presenta el diseño y construcción de un robot paralelo tipo Delta. Además, se explica la manera en que se analiza la configuración mecánica y como se implementa la interfaz computacional para lograr programar una secuencia de movimientos punto a punto.

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Diseño y construcción de robot rodante de vástagos

Diseño y construcción de robot rodante de vástagos

Se ha elegido la impresión en impresora 3D de los componentes del robot frente a otros medios como el corte láser, por chorro de agua, etc. La razón de esta elección es, primero porque algunas piezas no eran planas y por tanto no podían ser cortadas desde una chapa. Las que sí eran planas, aun pudiendo ser obtenidas de esta manera, se decidieron fabricar de este modo debido a la capacidad de corrección en caso de fallo en el diseño, al ser de bajo coste. Las piezas que no eran planas se fabricaron empleando este método porque cualquier otra forma hubiera sido demasiado cara y laboriosa debido a la gran complejidad de las pieza s a realizar.
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Diseño mecánico de un robot para la inspección de tuberías

Diseño mecánico de un robot para la inspección de tuberías

Los dispositivos de inspección tradicionales basados en la fuga de flujo magnético para la inspección de tuberías requieren el uso de varios núcleos ferromagnéticos para cubrir toda la circunferencia de la tubería. Estos núcleos están axialmente orientados sobre la tubería, permitiendo detectar grietas con componente circunferencial, pero no aquellas que solo tienen componente axial. Por otro lado, el número de núcleos utilizados hace que el dispositivo sea demasiado pesado. En este trabajo, se presenta un diseño de la estructura mecánica de un robot de inspección externo con un único núcleo ferromagnético. El robot se mueve en dirección circunferencial y axial desplazando el núcleo MFL a lo largo y ancho de toda la pared de la tubería para cubrir toda el área de inspección. En este mecanismo, el núcleo también gira 90° para detectar cualquier posible orientación de grieta. El robot tiene la capacidad de adaptarse a tuberías de entre 6 y 12 pulgadas de diámetro. Se presenta un modelado de las fuerzas que soportan la estructura.
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Diseño de un robot antropomórfico de propósito general

Diseño de un robot antropomórfico de propósito general

Los programas de diseño asistido por computador son herramienta poderosa que permite de manera sencilla la construcción de mecanismos, teniendo en cuenta car- acterísticas geométricas y constructivas como el tipo de material, la determinación de ajustes y restricciones entre elementos del mecanismo, posibilitando realizar de manera rápida el análisis cinemático y dinámico del robot o cualquier sistema que se desee evaluar. La aplicación de la ingeniería inversa, permite conocer de manera directa como están construidos los robots, y acortar la curva de apren- dizaje en cuanto a la construcción y componentes que lo conforman. El software CAD, permitió de manera sencilla obtener los parámetros de centros de gravedad y momentos de inercia necesarios para los análisis de este proyecto, resultado que obtenidos de manera teórica podían tornarse complejos, dadas la características geométricas del robot. Por lo tanto se puede decir que la parte de diseño del robot se logra a cabalidad, logrando simulaciones estructurales y de movimiento. El análisis cinemático y dinámico con la ayuda de matlab y el robotics toolbox, ofrecen una alternativa viable y sencilla, ya que se integra de manera directa con el modelo creado en cualquier software CAD. La implementación del método Denavit-Hartenberg facilita la obtención de los parámetros cinemáticos, que posi- bilitan el análisis dinámico del robot y la determinación de los torques necesarios para que el sistema pueda realizar los movimientos requeridos. El toolbox ofrece una herramienta suciente para el desarrollo del análisis del robot, se recomienda analizar mas a fondo sus funciones y herramientas.
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Diseño de robot de exploración semi-autónomo

Diseño de robot de exploración semi-autónomo

Para que un sistema mecatrónico goce de cierta autonomía se deben tener en cuenta varios factores entre los cuales se encuentran: La función que va a desempeñar para así poder detectar las necesidades estructurales, mecánicas, electrónicas y de control que se requieren para brindar una solución concreta al problema, por lo tanto, en el diseño de un robot para el rastreo de personas se han tenido en consideración agentes como el diseño estructural, pensando en las condiciones severas de los terrenos a explorar, actuadores mecánicos capaces de proporcionar la potencia necesaria al robot, una etapa de control y un procesamiento óptimo de información que permitan una navegación deseada y enfocada a cumplir con el objetivo principal de detectar personas, para lo cual se requiere un sistema embebido o computadora que sea idónea para procesar la información de los sensores y a su vez que pueda controlar los movimientos del robot.
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Diseño y simulación de un robot neumático deformable

Diseño y simulación de un robot neumático deformable

14 simulación para las deformaciones extremas a las que están sometidos, las cuales requieren de calibración con información experimental y se fundamentan en interacciones computacionales del tipo fluido-estructura las cuales tiene un costo computacional alto (Lipson, 2014). A su vez, como consecuencia a los infinitos grados de libertad que poseen estos robots, no existen muchos métodos para el control de los actuadores de los mismos. Por otro lado, otra de las limitaciones consiste en que no existen muchos materiales poliméricos disponibles con altos porcentajes de elongación para impresoras 3D, y así mismo, el diseño y manufactura de un nuevo robot comienza casi siempre desde ceros, sin que exista actualmente una metodología, piezas o modelos estandarizados sobre los cuales comenzar a construir, lo cual, por el contrario sí existe para los modelos de robótica tradicional (Lipson, 2014). Esto implica que aún existe un campo grande para investigar y aportar al desarrollo de esta tecnología, mucho más en este momento en el cual se ha presentado un auge de trabajos en el tema y se han formado ramas como la de Soft Robotics en la sociedad de robótica y automatización de la IEEE que incentivan el desarrollo de ideas e investigaciones en el campo (ver página http://www.ieee-ras.org/soft-robotics).
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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

El siguiente proyecto se realizó con el fin, de obtener el título de Ingeniero Mecánico de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, por medio del diseño y construcción de un Robot paralelo tipo Delta que consiste en una máquina programable, así como versátil con la cual los estudiantes de ingeniería mecánica podrán realizar: el estudio, observación, manipulación y optimización de procesos industriales que involucren movimiento de piezas o herramientas, además de algunos tipos de mecanizado, según la necesidad requerida.

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Diseño de un robot paralelo

Diseño de un robot paralelo

trucción.de.un.robot.paralelo.tipo.Delta..Este.tipo.de.robot. es. utilizado. en. la. industria. para. propósitos. de. manipu- lación. del. producto. a. alta. velocidad.. Durante. la. fase. de. diseño. se. utilizó. una. metodología. basada. en. el. Álgebra. de.Cuaternios..En.esta.álgebra.existe.una.transformación. lineal.con.propiedades.de.una.rotación.que.permite.expre- sar.vectores.en.función.de.la.rotación.dada.por.un.ángulo. alrededor.de.un.eje.definido.en.el.espacio..De.esta.forma. es. posible. representar. un. sistema. mecánico. espacial. a. través.de.vectores..La.representación.vectorial.del.robot. delta.sirve.para.diversos.cálculos:.obtención.de.las.dimen- siones.del.robot,.simulación.del.robot.para.verificar.su.al- cance.espacial,..implementar.la.cinemática.directa.para. realizar.una.manipulación.manual.del.robot.y.la.cinemáti- ca.inversa.para.programar.una.secuencia.de.movimientos.. punto.a.punto..También.se.muestra.algunos.componentes. mecánicos.utilizados.en.el.robot,.se.especifica.el.control. implementado.en.el.robot.y.se.explica.la.forma.básica.de. programar. movimientos. de. los. servomotores.. En. Mathe- matica ® .se.han.desarrollado.funciones.que.permiten.reali-
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Diseño de un robot autónomo  Posicionamiento por balizas y comunicación interna del robot

Diseño de un robot autónomo Posicionamiento por balizas y comunicación interna del robot

A la hora de resolver este sistema surgen problemas, experimentalmente se determina que no tiene solución analítica. Se emplean métodos numéricos, de forma que se incrementa el valor de una de las distancias desde su valor mínimo hasta el máximo (0.1m - 3.1m). Para una distancia d3 determinada, el sistema converge y las otras dos distancias toman el valor adecuado. Al igual que cualquier sistema resuelto con métodos numéricos, la solución no es exacta, pero sí lo suficientemente precisa para la aplicación. La precisión de esta solución se puede ajustar, teniendo en cuenta que cuanto más precisa sea, más tiempo de cálculo requiere. Se necesita una precisión que no afecte de ninguna manera al cálculo de la posición y no requiera un tiempo de cálculo mayor a 5ms; la posición del robot debe ser enviada a la estrategia lo antes posible, si se supera el tiempo establecido, esta información dejaría de ser útil. El algoritmo primeramente es desarrollado en Matlab (figura 22) y más tarde adaptado a c.
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Diseño, construcción y control de un robot balancín.

Diseño, construcción y control de un robot balancín.

Se dise˜ n´ o, construy´ o, simul´ o e implement´ o un dispositivo robot balanc´ın para la aplica- ci´ on y estudio de t´ ecnicas avanzadas de control. Para esto se realiz´ o el dise˜ no mec´ anico del dispositivo, de acuerdo a una elecci´ on entre dos modelos distintos y cuatro tipos diferentes de transmisi´ on. Luego se instrument´ o el dispositivo con encoders de posi- ci´ on, aceler´ ometro y gir´ oscopo para obtener el estado del dispositivo y controlarlo. Se realiz´ o una placa electr´ onica para la lectura y procesamiento de se˜ nales de sensores con un microcontrolador, un regulador de tensi´ on, y un driver para los motores, capaz de obtener las se˜ nales de los encoders y el m´ odulo aceler´ ometro-gir´ oscopo y enviarlas por comunicaci´ on hacia una mini-computadora, la cual ejecuta el control, y se comunica nuevamente a la placa dise˜ nada para comandar los motores.
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Diseño y construcción de robot para la categoría SSL

Diseño y construcción de robot para la categoría SSL

La primera prueba piloto la cual se dividió en dos partes; primero se le agregó 135 Gramos de peso al robot; luego se incrementó el PWM y los motores recibían 2,05 voltios y su corriente era 0.75 Amperios. En la segunda parte se incrementó el peso a 730 Gramos, el voltaje de alimentación del robot era 3.8 Voltios y la Corriente 1.56 Amperios, se observó dificultades en el movimiento del robot dado que tenía un peso excesivo y la versión final pesará mucho menos, pero era pertinente comprobar que los motores resistieran dicha carga. A continuación algunos videos de las pruebas realizadas:
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Diseño y construcción de un robot móvil hexápodo

Diseño y construcción de un robot móvil hexápodo

El sistema de control de la navegación como tal, está formada por dos bloques, uno correspondiente al control de la dirección y otro encargado del control de la inclinación. Estos bloques van a determinar tanto la magnitud de la extensión de cada una de las extremidades como la cantidad de desplazamiento horizontal que va a tener cada sección. El bloque que genera la secuencia de movimientos coordinará la forma en la que cada uno de los movimientos individuales hace su aporte para conseguir el movimiento uniforme y estable del robot móvil.

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Diseño del Gripper para el robot Cincinnati Milacron

Diseño del Gripper para el robot Cincinnati Milacron

Si hablamos del tomo éste trae consigo un chuck el cual sujeta a la pieza durante todas la operaciones de maquinado, en cambio si nos referimos al centro de maquinado estaremos hablando [r]

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