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

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

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

Página 13 de 50 Por lo mencionado con anterioridad, fue consecuente que el prototipo de Robot paralelo tipo Delta no cumple con exigencias de índole industrial, fue construido con el propósito de ser una herramienta educativa y didáctica, por otra parte, los materiales utilizados son menos resistentes con respecto a los materiales que se utilizan para un Robot industria. A continuación, se observan los requerimientos del cliente y requerimientos de diseño propuestos por el cliente en esta ocasión puntual los estudiantes de ingeniería mecánica de la Universidad Distrital ver Tabla 1. Posteriormente se desarrolló la casa de las calidades QFD la cual arrojo la ponderación de varios atributos de los cuales se seleccionaron los más relevantes para el diseño del Robot paralelo tipo Delta.
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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

Robot Cilíndrico: Cuando el brazo de un robot tiene una articulación de Rotación y dos prismáticas, es decir, si la primera articulación prismática del tipo cartesiano, es reemplazada por una articulación de rotación con su eje girado 90° respecto al eje z, los puntos que puede alcanzar pueden ser convenientemente especificados con coordenadas cilíndricas, es decir, ángulo ᵦ, altura y radio z. Un robot con este tipo de brazo se denomina robot cilíndrico, cuyo brazo se mueve por medio de, ᵦ y z, es decir, tiene una rotación de base, una elevación y un alcance, respectivamente. Puesto que las coordenadas del brazo pueden asumir cualquiera de los valores entre los límites superior e inferior especificados, su efector final puede moverse en un volumen limitado, que es una sección de corte dentro del espacio entre los dos cilindros concéntricos
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Rediseño Mecatrónico y Control Difuso de un Robot Tipo Delta Edición Única

Rediseño Mecatrónico y Control Difuso de un Robot Tipo Delta Edición Única

Uno de los robots paralelos más simples es el robot tipo delta por tener tres grados de libertad y una estructura de tres brazos que pueden ser articulados o de movimiento lineal. Este tipo de manipulador fue diseñado y patentado por R. Clavel en 1991, con la idea de tener un robot capaz de alcanzar grandes aceleraciones para la manipulación de objetos. El diseño original (ver Figura 2.2) está constituido por tres cadenas cinemáticas paralelas unidas a una base móvil, cada una estas cadenas son dirigidas por tres actuadores rotacionales que se encuentran acoplados a una base fija del robot. El movimiento de la base móvil se logra por la combinación del movimiento de los brazos y transmitidos a la base móvil por los antebrazos a través de dos rótulas. La combinación de las contribuciones de las tres cadenas cinemáticas y de los antebrazos provoca que la base móvil siempre se mantenga paralela a la base fija. Idealmente su espacio alcanzable se encuentra en la intersección de las tres esferas provocadas por los tres brazos.
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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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Modelación de un robot manipulador tipo delta y diseño de un controlador supervisorio difuso para el control de posición

Modelación de un robot manipulador tipo delta y diseño de un controlador supervisorio difuso para el control de posición

Figura 3.9: Espacio alcanzable t´ıpico de un manipulador Delta (vistas isom´ etrica y superior) Por pertenecer a la familia de manipuladores de ACC, el delta sufre de la desventaja de tener un espacio de trabajo relativamente peque˜ no con respecto a sus dimensiones. Trabajos como el de Miller [19] han sido orientados a maximizar el espacio de trabajo del manipulador v´ıa la reorientaci´ on en el espacio de los actuadores del manipulador. Un acercamiento m´ as sencillo de implementar y con mejores resultados lo constituye [23] donde se establece una matriz de rotaci´ on diferente a la de la ecuaci´ on 3.2 que sit´ ua al punto A i sobre la base fija del manipulador. Tal trabajo fue orientado al manipulador delta con actuadores
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Rediseño Mecatrónico y Control Difuso de un Robot Tipo Delta-Edición Única

Rediseño Mecatrónico y Control Difuso de un Robot Tipo Delta-Edición Única

Uno de los robots paralelos más simples es el robot tipo delta por tener tres grados de libertad y una estructura de tres brazos que pueden ser articulados o de movimiento lineal. Este tipo de manipulador fue diseñado y patentado por R. Clavel en 1991, con la idea de tener un robot capaz de alcanzar grandes aceleraciones para la manipulación de objetos. El diseño original (ver Figura 2.2) está constituido por tres cadenas cinemáticas paralelas unidas a una base móvil, cada una estas cadenas son dirigidas por tres actuadores rotacionales que se encuentran acoplados a una base fija del robot. El movimiento de la base móvil se logra por la combinación del movimiento de los brazos y transmitidos a la base móvil por los antebrazos a través de dos rótulas. La combinación de las contribuciones de las tres cadenas cinemáticas y de los antebrazos provoca que la base móvil siempre se mantenga paralela a la base fija. Idealmente su espacio alcanzable se encuentra en la intersección de las tres esferas provocadas por los tres brazos.
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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

Actualmente, el uso de estos robots se ha visto muy limitado al campo experimental debido a dos razones. En primer lugar, el alto número de grados de libertad que estos robots poseen implica una gran dificultad a la hora de su diseño y producción. Por otro lado, las técnicas actuales de modelado cinemático no son lo suficientemente eficientes para describir este tipo de robots. Esto último es debido a que los robots hiper-redundantes tienen como resultado final el de describir y reproducir los movimientos similares a los realizados por animales descritos en la naturaleza, efecto que se conoce con el nombre de espiral de Fibonacci. [ Barrientos, 2017]
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Diseño de un robot Delta 2 para alimentación de un proceso de troquelado y embutición

Diseño de un robot Delta 2 para alimentación de un proceso de troquelado y embutición

Se sabe que se requiere de al menos seis grados de libertad para colocar un objeto desde una posición arbitraria a otra en otro punto del campo de acción del manipulador, asique este tipo de robot consta normalmente de una base para sujetarse a una plataforma rígida (bancada), como el suelo, un cuerpo donde se suele incorporar la mayor parte del hardware interno que lo hará funcionar (circuitos, placas impresas,…), un brazo para permitir un gran movimiento en 3 dimensiones y un antebrazo para hacer también movimientos en 3 dimensiones aunque muy pequeños y de mucha precisión, tal que puede llegar a los nanómetros, unidos todos mediante pares giratorios, los cuales solo permiten un grado de libertad.
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Diseño construcción y control de un insecto robot

Diseño construcción y control de un insecto robot

En la actualidad existen diversos tipos de robots, de estos, los mas comunes son los robots tipo brazo, que son muy empleados en la industria y en laboratorios de experi- mentaci´ on, durante las ultimas d´ ecadas se ha visto el r´ apido desarrollo de la tecnolog´ıa de microprocesadores, as´ı como los precios cada vez mas accesibles de estos, con ello el desarrollo de la computaci´ on y la mejora siempre continua de software que ha llevado en la actualidad al desarrollo mas r´ apido de las diversas teor´ıas de control y que en un pasado no eran posibles; as´ı tambi´ en, el desarrollo en la capacidad de implementaci´ on de control en diferentes sistemas din´ amicos en los que no era f´ acil la ejecuci´ on de acciones de control, ya sea en tiempo real o en la dificultad de construcci´ on de controladores. Muchos de los robots de investigaci´ on son posibles gracias a la implementaci´ on de las actuales teor´ıas de control en software, procesadas por los microprocesadores y ejecutadas por las interfaces de estos para comandar distintos actuadores, de forma que, robots que imitan en gran similitud a los movimientos de seres vivos son posibles de realizar as´ı como experimentar con diversas teor´ıas de control actuales para su mejor funcionamiento. Los robots moder- nos de inter´ es actual incluyen robots m´ oviles de acci´ on caminante, que vienen a resolver diversos problemas que tienen los robots m´ oviles de acci´ on rotacional, como el desplaza- miento de estos en terrenos irregulares. La experimentaci´ on con robots caminantes puede servir como base para el desarrollo de robots que realicen multiples tareas y las ejecuten en una amplia zona de trabajo, as´ı como la flexibilidad de distribuirlos en diferentes zonas de trabajo. Dentro del desarrollo de robots caminantes, los robots hex´ apodos tipo insec- to, como los que se han desarrollado en diferentes partes del mundo, ayudan tambi´ en a entender los diversos procesos del caminar.
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Diseño e implementación de un prototipo a escala de robot móvil acompañante

Diseño e implementación de un prototipo a escala de robot móvil acompañante

Para que robots puedan tener una mejor interacción con humanos en ambientes cotidianos, son realmente útiles instrumentos que utilizan visión artificial como lo es el sensor KINECT. Este tipo de instrumentos demandan mayor capacidad de cómputo para el procesamiento informático, de la que puede ofrecer un microcontrolador por sí solo. Un mayor poder computacional permite elevar la rapidez de reacción del robot y su complejidad, por lo que involucrar computadoras a bordo de robots móviles es cada vez más necesario si se desea avanzar en la investigación de este campo.
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Modelación de un Robot Manipulador Tipo Delta y Diseño de un Controlador Supervisorio Difuso para el Control de Posición-Edición Única

Modelación de un Robot Manipulador Tipo Delta y Diseño de un Controlador Supervisorio Difuso para el Control de Posición-Edición Única

Figura 3.9: Espacio alcanzable t´ıpico de un manipulador Delta (vistas isom´etrica y superior) Por pertenecer a la familia de manipuladores de ACC, el delta sufre de la desventaja de tener un espacio de trabajo relativamente peque˜ no con respecto a sus dimensiones. Trabajos como el de Miller [19] han sido orientados a maximizar el espacio de trabajo del manipulador v´ıa la reorientaci´ on en el espacio de los actuadores del manipulador. Un acercamiento m´ as sencillo de implementar y con mejores resultados lo constituye [23] donde se establece una matriz de rotaci´ on diferente a la de la ecuaci´on 3.2 que sit´ ua al punto A i sobre la base fija del manipulador. Tal trabajo fue orientado al manipulador delta con actuadores
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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 y construcción de un robot móvil con movimientos controlados inalámbricamente mediante software

Diseño y construcción de un robot móvil con movimientos controlados inalámbricamente mediante software

así como el peso del objeto que levantara el brazo robótico, para posteriormente deducir la potencia requerida del motor, servomotores y la batería necesaria. Es uno de los aspectos primordiales del diseño ya que si fuese un robot muy pesado requerirá mayor potencia para movilizarse y elementos más grandes. Para este prototipo se considera un peso de máximo 2 kg y el peso que levantara el brazo robótico será de 0.2 kg. ● RESISTENCIA.- Este parámetro indica la capacidad del prototipo de resistir

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Diseño óptimo de un robot paralelo con configuración delta para aplicaciones educativas

Diseño óptimo de un robot paralelo con configuración delta para aplicaciones educativas

En la gráfica 8(a) se ilustra el robot con las dimensiones óptimas que maximizan el volumen del espacio de trabajo. Se puede apreciar que la magnitud del efector final resulto mayor que la de la base. Este resultado es interesante debido a que los robots industriales de este tipo poseen el efector final más pequeño que la base. Debe tenerse presente que el efector final debe tener una inercia baja para conservar las capacidades en cuanto a velocidad que caracterizan este tipo de robot, por esta razón en efector final se puede hacer agujeros (que reduzcan peso) y no necesariamente tendrá una forma triangular, basta con que las articulaciones esféricas que posee conserven la posición estipulada.
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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

Las salidas de este tipo pueden ser de contactos libres o de relé. En estos casos el valor binario de la salida digital indica el cierre o apertura de un relé interno del PLC. Esto facilita la alimentación externa de los actuadores. En los módulos estáticos (bornero), los elementos que conmutan son los componentes electrónico como transistores o triacs, y en los módulos electromecánicos son contactos de relés internos al módulo. Al igual que las entradas digitales, el número es variable y es un factor para determinar la gama y el precio del PLC.
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Diseño mecánico de un robot de arquitectura paralela tipo delta de 3 DOF

Diseño mecánico de un robot de arquitectura paralela tipo delta de 3 DOF

58 Este valor depende de la proyección de la fuerza de separación en ambas juntas esféricas. Debido a que en la misma barra (izquierda o derecha) del paralelogramo los valores de carga son diferentes (ver Figura 51), es necesario hacer un traslado o proyección hacia la posición de la sujeción entre la barra y el dispositivo, creando así un momento. Este momento genera sobre el elemento una flexión (positiva o negativa), pero debido a la pequeña longitud o brazo de palanca (72 mm) es muy mínimo, siendo irrelevante para el diseño del resorte. Para dimensionar el resorte se tienen tres parámetros iniciales. El primero es la precarga inicial, que es la fuerza de separación máxima: 85 N. El segundo parámetro es la longitud inicial del dispositivo (sistema de resorte). Esta longitud se definió de acuerdo a las dimensiones de las agarraderas, la cuales a su vez fueron detalladas para permitir la libertad de movimientos del paralelogramo en cualquier movimiento posible para el robot. De acuerdo a esta revisión se encontró que la longitud máxima del resorte es de aproximadamente 66 mm. Finalmente para permitir una manufactura más sencilla el número de vueltas debe ser un número entero, con lo cual se define el último parámetro para el dimensionamiento del resorte. El material seleccionado para el resorte es un acero ASTM 228 o más conocido como “alambre de piano” debido a su gran resistencia y disponibilidad en la industria colombiana.
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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

 Pese a que el robot fue dimensionado para soportar cargas de 200g, se mueve eficientemente con pesos mayores. Con una carga de 300g el robot alcanza los puntos ordenados sin problema. En el análisis de la Figura 4.34 se muestra que existe una ligera relación entre el peso soportado y el error en el movimiento pero debería usarse una mayor cantidad de muestras para verificar este hecho. No se tiene una referencia de cual sea el máximo peso que soporte el robot mientras se mueve pero este debe estar ligado con la capacidad del efector y la fuerza de atracción de los imanes que forman parte de las articulaciones del robot.
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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

En la Figura 18 se observa el prototipo construido, donde se observan los ejes guías en los cuales se desplaza el robot en conjunto con el posicionador y los carros de desplazamiento laterales que componen el eslabón X; el efector final del robot cartesiano, en este caso pistola de pulverización ubicado en el posicionador, dos motores de paso para el desplazamiento en el eje Y ubicados en los extremos inferiores izquierdo y derecho de la base, así como un motor de paso para el desplazamiento en el eje X ubicado en el carro lateral derecho del eslabón X.
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Robot paralelo tipo delta.

Robot paralelo tipo delta.

EL robot quedó conformado con las medidas1120mm de ancho, 1050mm de largo y 1000mm de alto de la estructura de Base. El rediseño del prototipo Parallix LKF2040, se hizo en Solid Works, este programa ya que cuenta con un cambio en la estructura fija, usando perfiles de la empresa Aluminio Industrial de Querétaro, los cuales cuentan con buena resistencia, durabilidad alta y una interface de acople muy conveniente usando ángulos, tornillos y tuercas provistas por el fabricante.

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