2015

ROBTICA

PROYECTO DE INVESTIGACIN

7-8-2015

DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN BRAZO ROBTICO

INTEGRANTES

ASCENCIO ROMERO EDWIN

DAMIAN ESPINOZA ALVARO

GUERRERO LPEZ JUDITH ARELI

SEVILLA REYES LUIS ALONSO

TEJADA NIO JEAN FRANCO

NDICE

INTEGRANTES ............................................................................................................... 1

INTRODUCCIN ............................................................................................................ 3

ADMINISTRACIN DEL PROYECTO ............................................................... 4

MATERIALES UTILIZADOS ................................................................................... 5

PRESUPUESTO .............................................................................................................. 8

OBJETIVOS DEL PROYECTO ............................................................................... 9

DISEO PRELIMINAR ............................................................................................ 10

DISEO MECNICO .................................................................................................. 14

DISEO ELECTRNICO ........................................................................................ 15

SOFTWARE Y PROGRAMACIN ........................................................................ 16

LIMITACIONES ............................................................................................................ 17

CONCLUSIONES .......................................................................................................... 18

INTRODUCCIN

Como parte de la ingeniera, la robtica es uno de los temas ms interesantes e innovadores hoy

en da, es por esta razn que brindamos un conocimiento adicional a esta rama, hemos realizado

el diseo, construccin y operacin de un Brazo Robtico que consiste en realizar movimientos

bsicos tomando como punto de referencia los movimientos de una persona; este informe

muestra los materiales utilizados buscando de esta manera facilitar futuras investigaciones.

El objetivo de este proyecto es desarrollar un algoritmo para el funcionamiento del brazo

Robtico, ese algoritmo ser posteriormente codificado en el lenguaje que utiliza la tarjeta

Arduino Uno.

ADMINISTRACIN DEL PROYECTO

Para la realizacin del proyecto se utiliz el siguiente cronograma, donde se especifica las fases

del proyecto, el inicio y el final de cada fase, as como su duracin.

FASES COMIENZO FIN DURACIN

Desarrollo del Marco Terico 04/07/2015 09/07/2015 6 das

Diseo del modelo mecnico y electrnico

10/07/2015 12/07/2015 3 das

Construccin del algoritmo 13/07/2015 15/07/2015 3 das

Construccin de la plataforma mecnica y electrnica

16/07/2015 21/07/2015 6 das

Codificacin del algoritmo 22/07/2015 24/07/2015 3 das

Pruebas del Brazo Robtico 25/07/2015 30/07/2015 6 das

Presentacin del Proyecto Final 07/08/2015 1 da

TOTAL DE DAS PARA LA REALIZACIN DEL PROYECTO 28 das

MATERIALES UTILIZADOS

Los materiales utilizados para la construccin y funcionamiento del Brazo Robtico son los

siguientes:

Arduino Uno

Cable USB

Micro servo

Cable para protoboard macho macho

Lamina de Trupan

Pernos

Potencimetro

Protoboard

PRESUPUESTO

A continuacin se les mostrara la cantidad de materiales a utilizar con sus respectivos precios

unitarios, y el costo total de la construccin del Brazo Robtico.

PRESUPUESTO

MATERIALES CANTIDAD PRECIO UNITARIO PRECIO TOTAL

Arduino y cable USB 1 S/.

45.00 S/.

45.00

Micro Servo 4 S/.

38.00 S/.

152.00

Cable macho macho 30 S/.

0.50 S/.

15.00

Piezas de trupan - S/.

100.00 S/.

100.00

Pernos - S/.

40.00 S/.

40.00

Potencimetro 4 S/.

0.70 S/.

2.80

Protoboard 1 S/.

10.00 S/.

10.00

COSTO TOTAL S/.

364.80

OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objetivo principal de este proyecto es el diseo y construccin de un brazo robtico con una

funcionalidad bsica.

En torno a este objetivo principal, se proponen los siguientes sub objetivos:

Establecer de manera correcta cada uno de los mdulos de movimiento en el brazo

robtico.

La utilizacin del brazo debe ser sencilla de entender para cualquier persona sin

conocimientos previos en su uso.

La construccin no debe tener una gran complejidad para poder ser accesible de manera

econmica y de fcil entendimiento (con un manual) para que cualquier persona con

conocimientos bsicos en el tema pueda desarrollarlo.

Controlar por ordenador las diferentes posiciones que el robot es capaz de alcanzar. Se

implementar una solucin para coger un objeto y posicionarlo en otro lugar.

DISEO PRELIMINAR

Para la construccin del brazo robtico se ha utilizado material trupan para el chasis y

la plataforma.

Se utiliz el componente Arduino Uno, para la insercin del programa creado para la

movilidad del brazo robtico, en el cual se establecen las instrucciones para los

movimientos sincronizados de los servomotores en conjunto con los potencimetros.

FICHA TCNICA

Microcontroladores ATmega328P

Tensin De Funcionamiento 5V

Voltaje de entrada (recomendado) 7-12V

Voltaje de entrada (lmite) 6-20V

Digital pines I / O 14 (de las cuales 6 proporcionan salida

PWM)

PWM digital de E / S Botones 6

Botones de entrada analgica 6

Corriente DC por E / S Pin 20 mA

Corriente DC de 3.3V Pin 50 mA

Memoria flash 32 KB (ATmega328P)

de los cuales 0,5 KB utilizado por el

gestor de arranque

SRAM 2 KB (ATmega328P)

EEPROM 1 KB (ATmega328P)

Velocidad de reloj 16 MHz

Largo 68,6 mm

Anchura 53,4 mm

Peso 25 g

Programa Arduino

Simulacin en http://123d.circuits.io

Se utiliz servomotores, para el control tanto de la velocidad como de la posicin.

DISEO MECNICO

Son los elementos que permiten transmitir los movimientos. Los movimientos de giro de las

diferentes partes del brazo robtico: los servomotores.

El Servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad

de ubicarse en cualquier posicin al enviarle una seal codificada o un tren de pulsos, el

servomotor se mantendr en la posicin indicada siempre y cuando exista el tren de pulsos. El

eje del motor es capaz de llegar a un ngulo de 180, dependiendo del ngulo dado por el

potencimetro respectivo.

En este proyecto hemos utilizado 4 servomotores de 1.6 Kg, ubicados desde la base hasta las

pinzas.

DISEO ELECTRNICO

SOFTWARE Y PROGRAMACIN

El software de control se ha distribuido jerrquicamente en diversos mdulos. Cada uno de ellos

implementa funciones con objetivos coincidentes dentro de su nivel de abstraccin. Esta

orientacin diverge del enfoque reactivo con el que se han diseado muchos de los robots de la

forma de un brazo.

#include Servo servo0; Servo servo1; Servo servo2; Servo servo3; int pot0 = 0; int pot1 = 1; int pot2 = 2; int pot3 = 3; void setup() { servo0.attach(9); servo1.attach(8); servo2.attach(7); servo3.attach(6); } void loop() { int valPot0 = analogRead(pot0); int valPot1 = analogRead(pot1); int valPot2 = analogRead(pot2); int valPot3 = analogRead(pot3);

int val0 = map(valPot0, 0, 1023, 0, 180); int val1 = map(valPot1, 0, 1023, 0, 180); int val2 = map(valPot2, 0, 1023, 0, 180); int val3 = map(valPot3, 0, 1023, 0, 180); servo0.write(val0); delay(20); servo1.write(val1); delay(20); servo2.write(val2); delay(20); servo3.write(val3); delay(20); }

LIMITACIONES

Tomando en cuenta los micro - Servomotores que se han empleado, debemos utilizar materiales

livianos en la construccin del Brazo Robtico para que no exista complejidad alguna en la parte

mecnica con respecto a los pesos, ya que esto generara el uso de motores con una mayor

capacidad y potencia.

CONCLUSIONES

Tomando en cuenta los conocimientos necesarios y ayuda adquirida, ambos de manera

satisfactoria, se pudo culminar con la elaboracin y funcionamiento del Brazo Robtico

establecido; el cual nos ayud a ampliar nuestros conocimientos en un nuevo campo de la

ingeniera.