psi iii fase iii 2013 essssssssssssssssssssssssssssssssssssssss.docx

7/21/2019 PSI III Fase III 2013 essssssssssssssssssssssssssssssssssssssss.docx

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Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educacin Universitaria

Universidad Politcnica Territorial del Estado AraguaE!ER"#$ BR"T$ "%UER$A&&'a Victoria(Estado Aragua

REDISEO Y CONSTRUCCIN DEL BRAZO

ROBTICO PERTENECIENTE AL PROTOTIPO

IMITIUN II PARA FINES ACADMICOS.

'a Victoria )ovie*bre de +,-.

1

"ntegrantes/#ortez Ral#0"0 / 120.,.0345

Vivas %ustavo#0"0 / -104.30,12

Tutor/'uciano Rea


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INDICE

#AP6TU'$ " Propuesta del 7iste*a0

-0-0 Plantea*iento de Proble*a0 1

-0+0-0 $b8etivo %eneral

-0+0+0 $b8etivos Espec9:icos

-0.0 ;usti:icacin

-020 Alcance

-040 'i*itacin

-0


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INDICE DE FIGURAS


#AP6TU'$ "" Me*oria !escriptiva0

Fig. 2.1Estructura de un brazo robtico0

Fig. 2.2#on:iguraciones co*unes de un brazo robtico0

Fig. 2.3!escripcin tcnica de las partes de un brazo robtico0

Fig. 2.Tipos de :uerzas !"#uerzas de tensin@ !$#:uerzas de lein = !%#:uerzas de 7uper:icie o de corte0

Fig. 2.&!i*ensiones bsicas para la evaluacin de propiedades en el ensa=o detraccin

Fig. 2.' !iagra*a Es:uerzo(!e:or*acin ilustrativo de un ensa=o en un

*aterial dctil = en donde se indican una serie de puntos *u=i*portantes co*o el punto P indica el l9*ite proporcional@ E el l9*iteelstico@ C la resistencia a la :luencia corregida por corri*iento de lacurva Do::set segn la de:or*acin seleccionada $A@ U la resistencialti*a o *i*a = el es:uerzo de ruptura0Fig. 2.( Matriz para la co*probacin del doblez

Fig. 2.)#oordenadas de los nodos Di@8@F = desplaza*iento de los nodos

#AP6TU'$ """ 7eleccin del 7iste*a

Fig. 3.1 "*agendel siste*a actual vista lateral izGuierda

Fig. 3.2 "*agendel siste*a actual vista lateral derecHa0

Fig. 3.3 "*agendel siste*a actual a*pliada en la zona del brazo0

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Fig. 3. Propuesta - del *ecanis*o de brazo = antes brazo0

Fig. 3.& Propuesta + del *ecanis*o de brazo = antes brazo0

Fig. 3.' Propuesta . del *ecanis*o de brazo = antes brazo0

Fig. 3.( Propuesta - de la base de soporte de los *otores correspondiente al#o*ponente de transicin de potencia de la *u>eca0Fig. 3.) Propuesta + de la base de soporte de los *otores correspondiente alco*ponente de trans*isin de potencia de la *u>eca0Fig. 3.* Propuesta . de la base de soporte de los *otores correspondiente alco*ponente de trans*isin de potencia de la *u>eca0Fig. 3.1+ Propuesta- de la estructura base del sensor de la *u>eca del robot0

Fig. 3.11 Propuesta + de la estructura base del sensor de la *u>eca del robot0Fig. 3.12 Propuesta . de la estructura base del sensor de la *u>eca del robot0

Fig. 3.13Propuesta - de la estructura de la base del prototipo

Fig. 3.1 Ensa*ble total de la propuesta -0

Fig. 3.1&.Base cuadrada del brazo robtico

Fig. 3.1' Ensa*ble total de la segunda propuesta

Fig. 3.1( Estructura = Ensa*ble total de la propuesta . de la base

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INDICE DE TABLAS


T"$," 1.1 Lista de precios de bajos de brazos robticos industriales

#AP6TU'$ "" Me*oria !escriptiva0

T"$," 2.1Tipos de clasi:icacin segn su estructura

CAP-TULO III S,%%i/0 , Si4"

T"$," 3.1 Variables relevantes del redise>o con sus respectivas ponderaciones0

T"$," 3.2 #riterio del redise>o con sus respectivas ponderaciones0

T"$," 3.3 Matriz de decisiones variantes(propuesta0

T"$," 3. Matriz de decisiones criterio(propuesta

T"$," 3.& Valores totales de la propuesta

T"$," 3.' Matriz de decisiones variantes(propuesta

T"$," 3.( Matriz de decisiones criterio(propuesta0

T"$," 3.) Valores totales de la propuesta

T"$," 3.* Matriz de decisiones variantes(propuesta0

T"$," 3.1+ Matriz de decisiones criterio(propuesta0

T"$," 3.11 Valores totales de la propuesta

T"$," 3.12 Matriz de decisiones variantes(propuesta0

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T"$," 3.13Matriz de decisiones criterio(propuesta0

T"$," 3.1 Valores totales de la propuestaT"$," 3.1&Matriz de decisiones variantes(propuesta0

T"$," 3.1' Matriz de decisiones criterio(propuesta0

T"$," 3.1( Valores totales de la propuesta

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INTRODUCCION

'os robots por ser un *ecanis*o Gue per*ite *anipular = transportar cargas

con *ovi*iento progra*able@ se Ha convertido en un :en*eno Gue se desarrolla en

las industrias@ en las reas de la *edicina = en epediciones entre otros D#uriosit=0

Unos de los principales *otivo de su utilidad es Gue los robots realizan las tareas de

altos riesgo en la salud = en algunos casos i*posibles de realizar por el Ho*bre0

'os brazos robticos :or*an parte de una de las reas de la robtica I-@1@5J@

Gue *s i*pulso Han tenido en los lti*os a>os por sus a*plias aplicaciones0 Eisten

in:inidad de ca*pos de la ciencia donde es necesario su8etar ob8etos = *overlos de

lugar@ con rapidez@ precisin = cuidado@ actividades Gue los brazos robticos

desarrollan a la per:eccin0 !entro de los *a=ores desa:9os Gue involucra el

desarrollo de brazos robticos se encuentra la creacin de algorit*os Gue rigen los

*ovi*ientos@ as9 co*o el punto = la presin de agarre@ los cuales deben ser di:erentes

para cada ob8eto0

'a utilizacin de brazos robticos en aulas de clases representan una :or*a deincentivar el estudio = de *asi:icar la robtica@ sacndolo de los centros de

desarrollo@ visin en:ocada en la e8ecucin del pro=ecto co*o est conte*plado en el

Plan )acional 7i*n Bol9var@ la Universidad Politcnica Territorial ederico Brito

igueroa a travs de su laboratorio de robtica@ pretende construir el ca*bio Gue

genera la interaccin de saberes relacionados con la *ecnica = las nuevas

tecnolog9as0 En el 'aboratorio se plantea el redise>o = construccin del brazo

robtico perteneciente al prototipo INITIUN II5 de esta *anera adaptarlo con :ines

acad*icos@ en la cual per*ita el *e8ora*iento del dispositivo en el *ane8o de

*ovi*ientos0 #on ello se estar9a logrando dotar al laboratorio de un instru*ento

pedaggico para la poblacin estudiantil interesada en el te*a = el desarrollo de

investigacin del personal acad*ico del centro de robtica0

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C"678,9 I. P:968" , Si4".

1.1.;P,"0"4i09 6:9$,4".

Eisten distintas categor9as de brazos robticos@ tales co*o brazos

educacionales Dver tabla -0+@ industriales Dver tabla -0- o de investigacin0 Todos de

:abricacin etran8era0 'a di:erencia de costos entre *odelos = :abricantes radica en

la precisin de repetitividad de los *ovi*ientos = la calidad de los sensores Gue

garanticen la posicin0 'os elevados costos de los brazos Hacen Gue los centros deinvestigacin soliciten :inancia*iento = sean pocos los Gue puedan costear tal

inversin0 En la actualidad el desarrollo de tales centros se en:oca en la creacin de

tcnicas = algorit*os Gue per*itan e:ectuar acciones co*ple8as con dicHos

dispositivos@ de8ando la construccin del HardKare a co*pa>9as co*erciales0

'os a8ustes :iscales Gue se Han e:ectuado en Venezuela = la reduccin de

presupuestos en el desarrollo de investigacin@ Han generado la necesidad de

reacondicionar los ob8etivos tanto educativos = de a*pliacin de laboratorios en las

universidades@ razn por la cual se reGuiere un re(direcciona*iento de los pro=ectos

Gue per*itan la sustitucin de eGuipos = *ateriales de i*portacin0

T"$," 1.1 Lista de precios de bajos de brazos robticos industrialesI-1J@Compaa Modelo de robot recio estimado !"uro#

$%% &'% 12( 17(((((

)*)$ )' 5 +&,, '65( 2((((((

Mitsubis-i './1/+65( 17(((((

$dept .&"' +65( 27(((((

Motoman ++0 2((( 2((((((

"pson C3/$6(1+ 25(((((

+taubli ,4( 2((((((

)aasai 0+(2 2((((((


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Tabla -0+ armetros de brazos robticos educacionales econmicos I-1Jombre umero

de 8radosde

libertad

Car8a altura +istema decontrol

reciosubestima

do

$m trainer 5 13( 51( Motor board 7((($L59 6 11( 426 '&:+ 3(5((

"dubot1((

5 1(( 65( 'obtica 125((

'C+/6 )it 6 5( 6(;6 Co del prototipo "M"T"U) ""0

!esarrollar los planos de piezas = del ensa*bla8e del brazo robtico0

1.3.; @8i?i%"%i/0>

'a :alta de un prototipo de brazo robtico articulado de categor9a educacional

Gue per*ita realizar estructuras de progra*acin =a sea para el *ane8o o el control

de dicHo dispositivo por parte del personal Gue integra el laboratorio de robtica para

;


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la di:usin de este te*a en la universidad@ *otivo el redise>o = *e8oras *ecnicas

del brazo robtico creado para el prototipo ")"TUM "" cu=a :inalidad no era la de

interactuar con el usuario sino de cu*plir rutinas predeter*inadas de *ovi*iento

para la captura de ob8etos0

1..; A,%"0%

7e presentar una propuesta de redise>o = construccin con todos los par*etros

relevantes@ asociando robustez@ con:iabilidad = de :cil *anteni*iento@ adicional*ente

per*ita establecer de pri*era instancia un costo ba8o a los Gue se encuentran en el *ercadoactual*ente0

$tro aspecto a alcanzar es la ubicacin = con:iguracin de los sensores angulares

utilizado en el propuesta0

1.&.; Li4i"%i/0>

El brazo es de uso pedaggico

El tie*po de dise>o = construccin es de un a>o

)o se i*ple*entaran estrategias de control si no rutinas de *ovi*iento para

co*probar las *e8oras *ecnicas

'a pinza se dise>ara de acuerdos con los criterios *ecnicos de el brazo pero

no se construir

1.'.; T":"

!e cada ob8etivo espec9:ico se plantea tareas o actividades lgicas = con coHerencia

en la realidad econ*ica@ acad*ica = de dise>o@ para lograr con ito el ob8etivo

principal0 'as tareas planteadas en este pro=ecto grado se describe a continuacin

con el orden correspondiente a cada ob8etivo espec9:ico/

O$ D,i4i": , 6:9$,4" ," 6%i?i%"%i90.

1(


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Tareas/

Revisar :uentes bibliogr:icas relacionadas a brazos robticos0

!iagnosticar eHaustiva*ente el brazo robtico de prototipo "M"T"$) ""0

"denti:icar los :en*enos *ecnicos Gue inter:ieren con el :unciona*iento del

prototipo0

O$ G0:": ",:0"i=" i9.

Tareas

Establecer las caracter9sticas de :unciona*iento en concordancia con los de*s

grupos0%eneracin de propuestas0

7eleccionar la alternativa Gue *s satis:agan las variables relevantes = los criterios de

dise>o0

O$ A0",i": ," 6:968" , :i9 , 6:99i69 IMITIUN II.

Tarea

Realizar los anlisis de cine*tica = esttico necesarios reGuerido por la propuesta0

Realizar el anlisis de ubicacin = de la estructura de base de los sensores0

Evaluar = deter*inar los procesos de *anu:acturas = los *ateriales de las piezas a

*odi:icar@ respecto su co*ple8idad = su costo0

O$ D"::9,,": ,9 6,"09 6i" , 0"4$,"


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C"678,9 II. MEMORIA DESCRIPTIA.

2.1. A0%0 ," i0=ig"%i/0/

Eisten una variedad de in:or*acin@ la cual se debe seleccionar@ en el caso de la

presente investigacin@ co*o re:erencia@ se seleccion el traba8o 'u et al0 I+J el

*is*o presenta una serie de brazos articulados = robots con una capacidad =estrcuturas *u= robustas@ HecHas con un proceso *eticuloso@ *u= con:iables = de

precisin@ no sola*ente ba8o este concepto@ sino Gue ade*as se proponen soluciones

especi:icas para una actividad o traba8o en especial@ de *anera particular sirvi

*ucHo a entender sus aplicaciones@ la ingenieria de proceso = los di:erentes casos

donde se pueden e*plear@ lo la*entable es el costo asociado = los eGuipos de

:abricacin Gue son de avanzada@ Gue Hacen casi i*posible traba8ar con las *is*as

condiciones en el caso Gue si to*a en cuenta el costo se puede ver las propuesta de

Morgan et al0@ I.J@ la cual es un brazo robtico a ba8o costo = con una con:iabilidad

*u= aceptable@ claro s@ con respecto a sus li*itaciones de dise>o = Gue aporta una

valiosa in:or*acin para el desarrollo del presente prototipo educacional@ el cual no

reGuiere de una inversin cuantiosa = per*itir a la poblacin estudiantil su

*anipulacin@ co*o ta*bien i*pulsar la creatividad co*o ta*bin nuevos nuevos

dise>os0

)o pod9a :altar la in:or*acin de control@ aparte de la *ecnica@ en la *is*a el

traba8o de investigacin de Nu*ra et al. I2J@ se *uestra en la con:erencia de

co*putacin una inter:ace de control para el dise>o de un brazo robtico con seis

grados de libertad@ Gue per*ite la *ovilidad del *is*o = con ba8o costo@ en particular

sirve *ucHo co*o perspectivas a :uturo en dado caso se reGuiera la parte de

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electronica@ pero en nuestro caso@ por las li*itantes dicHa in:or*acin vene:iciar al

grupo Gue se encargar de la electronica = ade*as de la progra*acin del *is*o0

El traba8o presentado por Oennesse= et al.I4J@ ilustra de una *anera clara co*o se

e:ecta el dise>o de un brazo Robtico = la progra*acin de los controles Gue

per*itir su :unciona*iento@ se puede indicar Gue en base a lo desarrollado@

proporciona un idea clara de la relacin@ *ecnica = su :unciona*iento elctrico@a su

ves@ co*o es@ el principio de progra*acin de sus *ovi*ientos@ en ca*bio sus

debilidades es la antigedad del procesador = los grados de libertad Gue para el caso

:ue solo dos0 'as aplicaciones de los brazos robticos estan dirigidas Hacia el sector

industrial =a Gue presentan una *a=or inversin en su estudio e i*ple*entacin@co*o ta*bin en dis*inuir los :actores de riesgo en puestos de traba8os Gue a*eritan

la sustitucin de *ano de obra de seres Hu*ano por ser de alto riesgo@ un caso *u=

particular es la propuesta de/ AlGase*i et al.Iar@ deacuerdo a esta eperiencia@ se puede adaptar en todos los

a*bientes = las necesidades0 !e alguna *anera o :or*a@ cada dia se e*plean *s =

*s@ = se reGuiere la preparacin de personas para el rea de la robotica@ es por lo

tanto Gue el traba8o de investigacin de Qasse* et al.I3J@ desarrollan un so:tKare el

cual se puede si*ular el :unciona*iento de una brazo robtico@ en un a*biente

Auto#A!@ ade*as en adicin todo el proceso de progra*acin del :unciona*iento se

e:ectua por *edio de Matlab7i*ulinF@ de esta *anera pretender dar a entender los

pri*eros pasos la *ovilidad del brazo robotico@ co*o su operacin@ reduciendo el

costo en la co*pra de un brazo co*ercial el cual es *u= elevado0

Este traba8o especial de grado tiene sus antecedentes en los siguientes autores/

!0 ;UA) #AR'$7 R$!R6%UES SAMBRA)A0

Modelo cine*tica = control de un brazo robtico i*pri*ible0 Traba8o especial de

grado para optar el t9tulo en ingenier9a electrnica = auto*tica industrial de la

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Universidad #arlos """ Madrid0 En este traba8o el autor da a conocer los di:erentes El

ob8etivo de este pro=ecto es el desarrollo del *odelo cine*tica@ el control = la

si*ulacin *ediante un ordenador de un brazo robtico i*pri*ible con propsito

:inal de obtener un brazo robtico i*pri*ible@ de ba8o coste = con un *todo de

control = si*ulacin de :cil *ane8o0 Tanto las piezas del robot co*o el so:tKare Gue

lo controla estn en cdigo abierto0 !e esta :or*a@ se posibilita la *odi:icacin@

a*pliacin o *e8ora del pro=ecto por parte de la co*unidad0

;$R%E T"ER)$ A'V"TE Dno se0 Tesis !ise>o de brazo *ecnico e:iciente

*ediante opti*izacin *ulti(ob8etivo0 Pro=ecto :in de carrera para optar al t9tulo deingenier9a industrial@ *Guinas = estructura de la Universidad #arlos """ Madrid0 El

pro=ecto tiene co*o :inalidad realizar un dise>o de un brazo *ecnico dando una

gran i*portancia a la *e8ora del dise>o *ecnico0 !icHo brazo *ecnico debe tener

nica*ente un grado de libertad = debe poder trasladar cargas de - Fg de peso0 7e

reGuiere Gue el dise>o sea lo *s si*ple = barato posible0 Para este dise>o debe

realizarse una opti*izacin de *odo Gue se asegure Gue la con:iguracin sea

e:iciente con respecto a varios criterios di:erentes0

2.2.; D%:i6%i/0 ,9 9$


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industriales0 Encontrar libros relacionado con la robtica en las bibliotecas o con

personas particulares Gue pueda obtener in:or*acin de las caracter9sticas = de los

anlisis *ecnicos a e:ectuar0 Buscar tesis por internet o en He*erotecas para

adGuirir antecedentes de brazo robtico con :ines pedaggicos0

$bstculos presentados/ 'os escasos traba8os de grado encontrado en la He*eroteca

de la institucin0

Potencialidades de los resultados/ 7e obtuvo una a*plia variedad de in:or*acin

acerca de la :abricacin = puesta en *arcHa del prototipo0 7e encontr dos libros

relacionado con la robtica = varias tesis digitalizada@ ade*a una en :9sica0

Actividad +/ !iagnosticar eHaustiva*ente el prototipo del brazo robtico "M"T"U)

""0

Recursos necesarios/ #alibrador@ vernier@ destornillador@ co*parador@ regla@

transportador = *etro0

Proceso para realizar la actividad/ En pri*era instancia se to*aron las *edidas del

prototipo en estado co*pleto = luego se realizo un despiece para realizar la

respectiva *edicin a cada pieza0

$bstculos presentados/ el nico *ecanis*o Gue no se pudo investigar de :or*a

precisa es el de la pinza *ecnica debido a Gue no se encuentra dentro del siste*a

actual del brazo robtico0

Potencialidades de los resultados/ 7e recolectaron las *edidas = :or*as del prototipo

en su estado :inal = de cada siste*a = pieza

Actividad ./ "denti:icar los :en*enos *ecnicos Gue inter:ieren con el

:unciona*iento del prototipo0

Recursos necesarios/ !atos su*inistrado en le diagnostico@ eperiencia =

conoci*iento

15


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Proceso para realizar la actividad/ En reunin de grupo se realiza un anlisis de cada

:or*a@ di*ensin@ ensa*bla8e@ proceso de :abricacin = *ateriales utilizado Gue no

corresponda o Gue a:ecte el servicio de destino0

$bstculos/ Para esta tarea no se genero ningn contratie*po0

Potencialidades de los resultados/ se deter*ina Gue una de las posibles :allas del

siste*a se genera debido a Gue las trans*isin de potencia no es lo su:iciente*ente

e:iciente debido a Gue eisten perdidas@ =a Gue los pi>ones presentan ecentricidades

considerables@ las cuales di:icultan el *ovi*iento = articulacin del brazo@ ade*s el

prototipo no cuenta con una buen *anteni*iento@ =a Gue el dise>o carece de un :cil

des*onta8e@ los a8ustes utilizados para cada uno de los roda*ientos@ e8e = engrana8esno son los reco*endables0

O$ g0:": ",:0"i=" i9.

Actividad -/ Establecer las caracter9sticas del :unciona*iento en concordancia con

los de*s grupos0

Recursos necesarios/ !atos obtenidos previa*ente@ conoci*iento = eperiencia0

Proceso para realizar la actividad/ Reunin con los grupos de electricidad =

progra*acin en :uncin de deter*inar las variables relevantes del entorno =

acad*icas del redise>o@ ade*s se le asignaron ponderaciones por el orden de

i*portancia Gue presenta en el :unciona*iento de la propuesta0 'uego el grupo de

*ecnica plantea los criterios de dise>o a seguir con su respectiva ponderacin0

$bstculos presentados/ El establece el tie*po de reunin =a Gue cada grupo e

integrante *antiene su Horario de traba8o = estudio@ lo Gue Hace di:9cil deter*inar

Gue el Horario de reunin concuerde con todos0

Potencialidades de los resultados/ 7e logra establecer seis Do con sus ponderaciones en :uncin de la :uncionalidad0

Actividad +/ %eneracin de propuestas/

16


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Recursos necesarios/ !atos adGuirido anterior*ente@ creatividad conoci*iento =

eperiencia0

Proceso para realizar la actividad/ #reacin de bosGue8os de di:erentes pieza =

siste*a Gue se puede realizar al redise>o0

$bstculos presentados/ 7e sigue presentando co*o inconveniente :unda*ental@ no

contar con el dise>o autntico de la pinza@ sin e*bargo a partir de los datos obtenidos

de los co*ponentes estudiados@ se produces variedad de alternativas de solucin para

alcanzar un dise>o pti*o0

Potencialidades de los resultados/ se obtuvieron aproi*ada*ente cuatro propuestas@

entre las Gue se destaca de *anera relevante una estructura de acr9lico para *e8orar laesttica del brazo@ ta*bin se propone una estructura de alu*inio Gue :avorece al

dise>o debido a Gue el alu*inio es uno de los *ateriales *enos densos@ ade*s de

alternativas para los a8ustes = para el correcto *onta8e = ensa*bla8e0

Actividad ./ 7eleccionar la alternativa Gue *s satis:agan las variables relevantes =

los criterios de dise>o0

Recursos necesarios/ Variabas relevantes = criterios de dise>o con su respectiva

ponderacin@ bosGue8os de las alternativas@ *todo de la *atriz *or:olgica@

conoci*iento = eperiencia0

Proceso para la realizacin/ 7e e:ecta la *atriz *or:olgica a cada alternativa con

las variables relevantes = los criterios de dise>o@ para obtener una co*paracin Gue

nos d la :acilidad de realizar evaluaciones Gue per*ita seleccionar la alternativa

Gue *s cu*pla con las variables = criterio no*brados anterior*ente0


Potencialidades de los resultados/ 'a seleccin de alternativas Gue en con8unto

proporciona las caracter9sticas planteadas del redise>o0

$b8etivo """/ Analizar la propuesta del redise>o del prototipo "M"T"U) ""0

17


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Actividad -/ Realizar los anlisis de cine*tica = esttico necesarios reGuerido por la

propuesta0

Recursos necesarios/ Material bibliogr:ico Dresistencia de los *ateriales@ *ecnica@

tesis@ progra*a 7olidLorFs@ conoci*iento = eperiencia0

Proceso para la realizacin/ #on la carga de traba8o = las posibles di*ensiones de los

co*ponentes =a establecidos@ estos se utilizar co*o datos para realizar los anlisis

de es:uerzos a las di:erentes partes del robot Gue presente *a=or grado de

concentracin de cargas0 Posterior a esto se realizar co*paracin de varias teor9as de

es:uerzo principales con el progra*a de *odelacin = si*ulacin 7olidLorFs0

"gual*ente se utilizara estos datos en el anlisis de la cine*tica del brazo con el :inde de:inir las velocidades de cada una de las partes0

$bstculos/ Poco conoci*iento en el rea de la robtica espec9:ica*ente en los

anlisis de la cine*tica para robot0

Potencialidades de los resultados/ $btencin de resultados de los di:erentes es:uerzos

Gue se encuentran en cada plano de estudio@ proveniente de los co*ponentes del robot

analizado@ as9 co*o ta*bin la si*ulacin de co*porta*iento e i*genes Gue

indican los e:ectos provocados por las di:erentes carga aplicadas@ *ediante el

progra*a 7olidLorFs0

Actividad +/ Evaluar = deter*inar los procesos de *anu:acturas = los *ateriales de

las piezas a *odi:icar@ respecto su co*ple8idad = su costo0

Recursos necesarios/ Material bibliogr:ico Dresistencia de los *ateriales@ proceso de

:abricacin@ #)#@ conoci*iento = eperiencia0

Proceso para la realizacin/ #on los anlisis *ecnico =a realizado se deter*ina los

*ateriales pti*os para cada co*ponente@ teniendo en presente Gue se encuentre en

el *ercado nacional = de costo econ*ico o Gue se encuentre en la institucin0 'uego

se realiza un diagnostico de los proceso de :abricacin Gue se puede e8ecutar en la

institucin para seleccionar el *s :avorable de procesar los estos *ateriales0

$bstculos/ 'a institucin no tiene los *ateriales su:icientes para la e8ecucin del

pro=ecto0

1


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Potencialidades de los resultados/ !eter*inacin de todos los *ateriales = los

procesos de :abricacin@ Gue en su totalidad se encuentra en la institucin0

$b8etivo "V/ !esarrollar los planos de piezas = el ensa*bla8e del brazo robtico0

Actividad -/ Modelar todo redise>o = realizar los planos necesarios utilizando las

nor*as de dibu8o "7$ por *edio del progra*a 7olidLorFs0

Recursos necesarios/ )or*as de dibu8o "7$@ progra*a 7olidLorFs@ conoci*iento =

eperiencia0

Proceso para la realizacin/ Realizacin de las piezas con el progra*a 7olidLorFs@progra*a Gue per*ite realizar un *odelo digital del redise>o Haciendo posible las

observaciones del ensa*bla8e@ las di*ensiones de las piezas = apariencia de la

propuesta0 Posterior*ente se realiza los planos utilizando el *is*o progra*a = con la

nor*as dibu8o "7$0


Potencialidades de los resultados/ el *odelo del redise> en digital con los planos de

cada pieza = siste*as0

Actividad +/ Realizar los procesos de :abricacin correspondiente a cada pieza0

Recursos necesarios/ Planos@ Material bibliogr:ico Dproceso de :abricacin@

tecnolog9a de los *ateriales@ taller de *ecanizado@ #)#@ Torno convencional@

torno de control nu*rico co*putarizado@ dobladora@ vernier@ :resa convencional

Herra*ienta de taller@ conoci*iento = eperiencia0

Proceso para la realizacin/ Realizacin del plan de proceso de cada pieza0 En el

torno MUPE) de control nu*rico co*putacional se realizo la pri*era etapa cuatro

unidades de la pieza de tras*isin = reduccin de velocidad del *otor a correas@ por

su *a=or precisin debido a la :or*a = di*ensin de la *is*a@ se utilizo la :resa para

la el segundo proceso = ulti*o de esta *is*a pieza en tor*o convencional se se

1;


20/74

procesaros las bocina0 Para la realizacin de los brazo = antes braza base de los

*otores = de los sensores cubierta se corto la*ina de alu*inio = de acero de

de:erente calibre = se prosigui con su respectivo doblado0se realizo per:oraciones a

el piso del brazo robtico0 7e cortara platina = se doblara para luego soldarla =

realizar la estructura de la base se :i8acin del brazo robtico0 Modi:icacin del

ori:ico de las polea dentada0

$bstculos/ El obstculo presente en esta actividad :ue coordinar las Hora de clase =

de los pro:esores encargado de los talleres para obtener un espacio de traba8o en las

*aGuinas0

Potencialidades de los resultados/ :abricacin de todas las piezas para el redise>o

Actividad ./ Ensa*ble del siste*a0

Recursos necesarios/ Oerra*ienta de taller *ecnico@ eperiencia conoci*iento0

Proceso para la realizacin/ ensa*bla8e de todas las parte :abricada = *odi:icada del

prototipo se acoplaron las bocinas al ante brazo@ = del robot0 #o*o segundo paso se

introduce el respectivo e8e en la polea dentada considerando las longitudes Gue

per*ita acoplar las bases del robot0


Potencialidades de los resultados/ 'a obtencin del la propuesta del redise>o en su

totalidad :9sica0

Actividad 2/ evaluacin del :unciona*iento0

Recursos necesarios/ conoci*iento = eperiencia0

Proceso para la realizacin/ en reunin con los progra*adores = los electricista para

integral todos los siste*a del brazo = realizar las prueba correspondiente

$bstculos/ para esta tarea no se genero ningn contratie*po0

Potencialidades de los resultados/ la observacin del :unciona*iento del brazo

robtico en todos sus siste*as integrados@ dando las di:erencias = :allas para la

accin in*ediata de la *is*a

2(


21/74

MARCO TEORICO

B:"9 R9$/i%9

Eisten cuatro con:iguraciones co*unes de robots I-@1@5J/

- con:iguracin polar

+ con:iguracin cil9ndrica

. con:iguraciones de coordenadas car tecinas

2 con:iguraciones de brazo articulado

#ada una de estas se di:erencia por el tipo de *ovi*iento Gue pueden realizar0

21


22/74

Fig. 2.2#on:iguraciones co*unes de un brazo robtico0

B:"9 A:i%8,"9

En la siguiente :igura se puede apreciar un diagra*a del ARM!R$"! con todas sus

partes detalladas/

Fig. 2.3!escripcin tcnica de las partes de un brazo robtico0

22


23/74

#o*o se puede apreciar este *odelo es un brazo *u= co*pleto@ Gue posee cuatro

e8es de *ovi*iento/ Base@ Oo*bro@ #odo = Mu>eca0 #o*o se Ha co*entado antes@

no es necesario tener todos estos *ovi*ientos en un pri*er dise>o0 Por e8e*plo el

*ovi*iento de la *u>eca suele co*plicar bastante el dise>o = puede ser obviado

per:ecta*ente sin Gue esto dis*inu=a de*asiado la capacidad de traba8o del brazo0

Parte de un brazo robtico

%rados de libertad

Tipo de articulaciones

!in*ica del brazo robot0Motores paso a paso

7ensores potenci*etro

Tar8eta de control

Di9 M%0i%9

En ingenier9a el i9 4%0i%9es resultado de investigaciones sobre el l9*ite de

:luencia de los *ateriales@ valor de es:uerzo aplicado en el Gue el *aterial co*ienza ade:or*arse per*anente*ente@ adGuiriendo propiedades di:erentes a las Gue ten9a0

Para lograr un dise>o adecuado@ se debe llegar a un cociente l9*ite de :luencia

:uerza aplicada Den la *anera *s sencilla de presentarlo *a=or a la unidad0

El proceso de dise>o inicia con la identi:icacin de la necesidad@ para luego plantear

el proble*a concreto@ ta*bin se realiza de *anera iterativa el anlisis = s9ntesis

Hasta concluir con el dise>o :inal0 El dise>o *ecnico es el dise>o de ob8etos =siste*as de naturaleza *ecnica piezas@ estructuras@ *ecanis*os@ *Guinas =

dispositivos e instru*entos diversos0

P:96i" M%0i%" ,9 M":i",.

23


24/74

'as propiedades de los *etales son caracter9sticas del co*porta*iento ante :uerzas

aplicadas o cargas a los Gue se ven so*etidos0 'os *ateriales slo pueden ser

so*etidos a tres tipos de cargas@ tales son/ carga del tipo de tensin@ doblez = de corte

o de super:icie0 Tal = co*o se *uestra en la :igura +02

!"# !$# !%#

Fig. 2.Tipos de :uerzas !"#uerzas de tensin@ !$#:uerzas de lein =!%#:uerzas de 7uper:icie o de corte0

'os ensa=os o pruebas *ecnicos son e*pleados para evaluar estas :uerzas teniendo

Gue para el caso de el ensa=o de traccin@ co*presin = de corte o cizalla se *ide

slo un tipo de :uerza@ para el caso de :lein0 !ureza e i*pacto se tienen la

co*binacin de varias :uerzas = de *anera si*ultnea0

24

Fuerza Flexionante

Superficiede Corte


25/74

Fig. 2.' !iagra*a Es:uerzo(!e:or*acin ilustrativo de un ensa=o en un*aterial dctil = en donde se indican una serie de puntos *u=i*portantes co*o el punto P indica el l9*ite proporcional@ E el l9*iteelstico@ C la resistencia a la :luencia corregida por corri*iento de lacurva Do::set segn la de:or*acin seleccionada $A@ U la resistencialti*a o *i*a = el es:uerzo de ruptura0 I-+J

D8:" 0 80 4":i", D A7TM E -, = E -1 se de:ine c*o la resistencia a ser

*arcado@ ra=ado en su super:icie de *anera per*anente0 !e *anera general en un

*aterial la dureza se relaciona con super:icie resistente al desgaste = es una

caracter9stica *u= i*portante para *ucHas aplicaciones en ingenier9a0 'os ensa=os de

dureza se usan co*n*ente para valorar las propiedades del *aterial por su :cil =

rpido e*pleo0

T9:7" F",,". I--@ -.(-4JUna pieza o ele*ento de *Guina puede :allar por

eceso de carga@ por concentracin de es:uerzos locales provocados por

discontinuidades geo*tricas o *icro(estructurales@ por grietas o por uso indebido de

la pieza o ele*ento0

25


26/74

Para la evaluacin eisten una serie de teor9a o criterios de de evaluacin de la :alla@

identi:icando de ante*ano en dos grandes grupos tales co*o/ Materiales :rgiles =

*ateriales dctiles0

M":i", F:gi,. I--@ -.(-4JUna de las caracter9sticas bsicas es Gue los *is*os

no :lu=en se :racturan0 Por eso el criterio se en:oca directa*ente a las circunstancias

ba8o las cuales el *aterial se ro*per0 7e presentan tres criterios de :allas tales son/ la

teor9a del es:uerzo nor*al *i*o@ la teor9a de la :riccin interna = la teor9a

*odi:icada de MoHr0

T9:7" , E?8:9 N9:4", Mi49. I--@ -.(-4J Enuncia Gue un *aterial con

cualGuier co*binacin de cargas :allar cuando el es:uerzo principal positivo *a=or

eceda la resistencia a la :luencia a la tensin@ o cuando el es:uerzo principal negativo

*a=or eceda la resistencia a la :luencia a la co*presin0

-ut

s

S

n

! 1 # =.

uc

s

S

n

! 2 #

- + . = Es:uerzos nor*ales principales

Sut W es:uerzo lti*o uniaial en tensin

Suc W es:uerzo lti*o en co*presin

ns W :actor de seguridad0

T9:7" ," F:i%%i/0 I0:0".!T9:7" C98,94$;M9:# Es *u= til para

*ateriales :rgiles@ :ibrosos = vidrios@ donde la *icro(estructura se orientar9a en la

direccin del es:uerzo nor*a *i*o antes Gue pudiera ocurrir la :ractura0

26


27/74

7i - X , = . Y ,@

.- -

ut uc sS S n

=

! 3 #

7i . X ,@-

ut

s

S

n =

! #

7i - Y ,@.

uc

s

S

n =

! & #

!onde/

- + . =

Es:uerzos principales ordenados0

Sut W resistencia a la :ractura en tensin Pa

Suc W resistencia a la :ractura en co*presin Pa


T9:7" M9i?i%"" M9:. Tiene una base anal9tica Gue se origin a travs dees:uerzos para a8ustar la in:or*acin de prueba@ la *is*a predice *e8or el

co*porta*iento de *ateriales :rgiles0

7i - X , = . Y (Sut@

.-

ut uc ut

uc ut s uc ut

S S S

S S n S S

=

! ' #

7i .

X (Sut@

-ut

s

S

n =

! ( #

7i - Y ,@.

uc

s

S

n =

! ) #

27


28/74

M":i", DH%i,. En los *ateriales dctiles se inclu=en la *a=or9a de los *etales

= pol9*eros0 'os *ateriales dctiles usual*ente tienen la *is*a resistencia a la

tensin Gue a la co*presin = no son tan susceptibles a los concentradores de

es:uerzos0 7e presentan dos teor9as *s e*pleadas = se eplican a continuacin0

T9:7" , ?8:9 C9:"0 Mi49. "ndica Gue los *etales se de:or*an ba8o

es:uerzos cortantes ba8o de:or*aciones unitarias peGue>as@ = estn ubicados en

planos bien de:inidos0 'a evidencia eperi*ental veri:ica@ Gue esta teor9a es adecuada

para la prediccin de la :luencia para *ateriales dctiles0

7i la no*enclatura es - + . =

se usa para los es:uerzos principales = por tal*otivo se dice Gue la :luencia ocurrir cuando/

- .

y

s

S

n =

! * #

!onde/ Sy W es:uerzo de :luencia del *aterial


T9:7" ," E0:g7" Di9:i/0. Es con,cida por el criterio de Von Mises@ = el

cual indica Gue la :alla es causada por la energ9a elstica asociada con la de:or*acin

por cortante0 Esta teor9a es vlida para *ateriales dctiles = predice la :luencia ba8o

cargas co*binadas = con *a=or eactitud Gue cualGuier otra teor9a reconocida0

7i la tensin un(aial D - . , = =

@ entonces el es:uerzo cortante producido es/

+-.

=! 1+ #

Para un estado de es:uerzos biaial se tiene@ suponiendo - . , = =

2


29/74

-

+ + +- + - +D Ee = + ! 11 #

Para un estado de es:uerzos triaial se tiene/

-+ + + +

+ - . - . +

-D E D E D E

+e

= + + ! 12 #

!e esta :or*a@ predice la :alla si

y

e

s

S

n

! 13 #

M99 N84:i%9. I-


30/74

sus ad=acentes0 'a solucin del siste*a co*pleto sigue las reglas de los proble*as

discretos0 El siste*a co*pleto se :or*a por ensa*ble de los ele*entos@ las incgnitas

del proble*a de8an de ser :unciones *ate*ticas = pasan a ser el valor de estas

:unciones en los nodos0

El co*porta*iento en el interior de cada ele*ento Gueda de:inido a partir del

co*porta*iento de los nodos *ediante las adecuadas :unciones de interpolacin o

:unciones de :or*a0 El ME@ por lo tanto@ se basa en trans:or*ar un cuerpo de

naturaleza continua en un *odelo discreto aproi*ado@ esta trans:or*acin se

deno*ina discretizacin del *odelo0 El conoci*iento de lo Gue sucede en el interiorde este *odelo del cuerpo aproi*ado@ se obtiene *ediante la interpolacin de los

valores conocidos en los nodos0 Es por tanto una aproi*acin de los valores de una

:uncin a partir del conoci*iento de un n*ero deter*inado = :inito de puntos0

A6,i%"%i/0 , 499. 'a :or*a *s intuitiva de co*prender el *todo@ al tie*po

Gue la *s etendida@ es la aplicacin a una placa so*etida a tensin plana0 El ME

se puede entender@ desde un punto estructural@ co*o una generalizacin del clculo

*atricial de estructuras al anlisis de siste*as continuos0 !e HecHo el *todo naci

por evolucin de aplicaciones a siste*as estructurales0

Un ele*ento :inito viene de:inido por sus nodos Di@8@* = por su contorno :or*ado

por l9neas Gue los unen0 'os desplaza*ientos 8de cualGuier punto del ele*ento se

aproi*an por un vector colu*na u

[ ]0000

000

ei

e e

i i i

a

u N a Ni Nj a Na

= = =

ur

r ur

(14)

3(


31/74

Fig. 2.)#oordenadas de los nodos Di@8@F = desplaza*iento de los nodos

Nson :unciones de posicin dadas D:uncin de :or*a = "es un vector :or*ado por

los desplaza*ientos nodales de los ele*entos considerados0 Para el caso tensin

plana0

D @ E@

D @ E

u x yu

v x y

=

i

i

i

ua

v

=

donde/ 8 / son los *ovi*ientos Horizontal = vertical en un punto cualGuiera del

ele*ento0

"i/ son los desplaza*ientos del nodo i0

'as :unciones Ni@ N


32/74


33/74

Esta epresin es vlida con carcter general cualesGuiera Gue sean las relaciones

entre tensiones = de:or*aciones0 7i las

tensiones siguen una le= lineal c*o D-1@ se puede escribir la

ecuacin en la :or*a siguiente@

0e

e T

V

K B DB dV=

, ,0 0 0e e e

e T T T

V V V

f N b dV B D dV B dV = +

En la epresin de ? aparecen@ por este orden@ las :uerzas debidas a las :uerzas

distribuidas@ las de:or*aciones iniciales = las tensiones iniciales0 Jes la *atriz de

rigidez0

7i eistiesen :uerzas distribuidas por unidad de super:icie D@ se tendr9a Gue a>adir

un tr*ino adicional a las :uerzas nodales del ele*ento cu=o contorno posee una

super:icie Ael tr*ino adicional ser9a@0

e

T

N t d

tendr Gue tener el *is*o n*ero de co*ponentes Gue 8 para Gue la epresin

anterior sea vlida0 Una vez obtenidos los desplaza*ientos nodales por resolucin de

las ecuaciones@ se puede calcular las tensiones en cualGuier punto del ele*ento@

, ,

eDBa D = +

C"678,9 III. S,%%i/0 , Si4"

33

e e e e

q K a f = +


34/74

3.1. ":i"0 :,="0 %:i:i9 i9.":i"0 :,="0

'as variantes Gue se to*aron en consideracin por *edio de consenso del grupo de

ingenieros0 Para esta seleccin o deter*inacin consideraron la :uncin del robot@ la

capacidad de carga@ los grado de libertad@ la utilizacin del o co*ponente =a eistente

= la esttica del *is*o0 Ade*a se le asignaron puntuaciones correspondiente a lao

valores co*prendido des , al -, @ relacionando la *a=or cantidad con las variable

Gue *as deter*ina el redise>o0 7e utiliza las *atrices *or:olgicas0 7e realizo las

*odi:icaciones Gue *s se adataba o enca8a con las variantes relevantes = criterios de

dise>o

'a variante seleccionada se presenta la tabla lll con su respectiva puntuacin0

El brazo presenta < grado de libertad

7u capacidad de carga *i*a es de de - Ng0

Utilizar *otores paso a paso

Utilizacin de potenci*etro

Utilizacin del siste*a de trans*isin por correa sincronizada

Presentacin0

#riterio de dise>o

Rigidez

Ba8a densidad

actibilidadActividad -/ e*plear todos los recursos de inventiva = creatividad para el desarrollo

de alternativa0

34


35/74

Recursos necesarios/ acceso a internet para un estudio detallado de los antecedentes =

traba8os realizados relacionados a :abricaciones de brazos robticos@ ade*s de

docu*entacin pertinente para generar nuevas propuestas a cerca de la serie de

alternativas Gue se deben presentar en vista de las :allas previa*ente detectadas0

Proceso para realizar la actividad/ debido a Gue =a se cuenta con un diagnstico

pertinente = detallado del siste*a@ = se Han evaluado una serie de alternativas de

solucin@ se procede a e8ecutar *ecanis*os de inventiva = creatividad Gue

repercutirn de *anera :unda*ental en la esttica = opti*izacin del brazo robtico@

alternando de *anera coHerente a cerca de *edidas = posiciones de posibles dentrodel rango de variabilidad Gue nos o:rece el siste*a atreves de reGuisitos tcnicos de

regularizan de :or*a para*trica el plan de accin = e8ecucin de los procedi*ientos

estudiados = propuestos0

$bstculos presentados/ el tie*po es el principal obstculo debido a Gue a pesar de

generar una serie de alternativas deben ser e8ecutadas lo *s rpido posible@ lo cual

li*ita ciertas actividades Gue reGuieren de un traba8o *ucHo *s detallado0

Potencialidades de los resultados/ para *e8orar la esttica del brazo se considera una

estructura de acr9lico@ co*o alternativa@ ade*s de una pinza *ecnica *ovida por

un engrana8e loco *otriz@ entre otras series de alternativas Gue se generan en el *arco

de lo reGuerido0

El dise>o se va a desenvolver en un entorno caracterizado por par*etros@ Gue

depende del *edio donde va a :uncionar = su destino de servicio0 En un dise>o no

sie*pre se puede alcanzar el -,, Z de estos par*etros@ por consecuencia Gue *u=

poco se puede coincidir en la obtencin = :acilidad de los procesos de :abricacin@ de

los *ateriales a utilizar@ las di*ensiones@ el *ercado@ el tie*po de la e8ecucin entre

otros@ reGuerido para cu*plir con la eigencia eacta0

35


36/74

'a situacin *encionada Hace Gue vari el grado de alcance de los par*etros en el

dise>o@ pero eiste par*etro Gue si presentan una variacin alta@ el dise>o puede no

cu*plir con los ob8etivos deseados0 'os par*etros Gue cu*plen con esta de:inicin

son de variantes relevantes@ =a Gue si var9a estos par*etros el dise>o su:rir ca*bios

i*portantes para sus :unciones = reaccin al a*biente Gue lo rodea0

En el pro=ecto las variantes relevantes Gue se to*aron en consideracin :ueron las

Gue se eligieron por *edio de un acuerdo del grupo *ultidisciplinario del laboratorio

de robtica0 Para esta seleccin se consideraron los siguientes par*etros/ :uncindel robot@ la capacidad de carga@ los grados de libertad@ la utilizacin delos

co*ponentes =a eistente = la esttica del *is*o0 Ade*s se le asignaron

puntuaciones correspondiente a los valores co*prendido desde , al -,@ relacionando

la *a=or cantidad con las variantes Gue *s deter*ina el redise>o0 'as variantes

seleccionadas se presentanen la tabla - con su respectiva puntuacin0

.0-0+0( #riterio de dise>o0

'os criterios de dise>o considerado por los autores co*o :unda*entales para alcanzar

un dise>o pti*o Gue cu*pla con las eigencias *ecnicas@ se presenta en la tabla +@

aco*pa>ado de ponderacin relacionada con el grado de intervencin :avorable con

la :uncin del robot0

T"$," 3.1 Variables relevantes del redise>o con sus respectivas ponderaciones0

Variantes !escripcin Puntuacin

36


37/74

V- #apacidad de *i*a de - Ng0 -,

V+ Econ*ico 1

V.Recicla8e del *aterial o pieza del

prototipo anterior1

V2 :cil *anteni*iento o@ sin e*bargo se considera

ad*isible el au*ento de densidad entre una propuesta = otra@ = ade*s de eso se

to*a en cuenta Gue la *is*a proporciona una *e8or esttica Dsegn los criterios

planteados@ por lo tanto se considera una propuesta pti*a 0

Fig. 3.' Propuesta . del *ecanis*o de brazo = antes brazo

41


42/74

.0+0+0(Base de soporte de los *otores correspondiente al co*ponente de transicin de

potencia de la *u>eca0

Propuesta -/ #o*puesta de dos partes :abricadas de l*ina de acero@ la parte in:erior

es la base de la estructura doblada en :or*a de U@ = con soportes de dobles interno0

Dver :igura .020 'a parte superior es donde se acopla los *otores@ los co*ponentes de

reduccin de velocidad = la estructura base de los sensores Dpotenci*etros0 'as dos

partes de la estructura se encuentran unidas por *edio de soldadura@ igual*ente Gue

la estructura de soporte el *ecanis*o de reduccin de velocidad0 'os *otores = base

de soporte de los sensores se acoplan con tornillos0 Esta propuesta proporciona una*a=or rigidez = :acilita la *anu:actura en los proceso de :abricacin@ sin e*bargo

eiste un au*ento de densidad en el siste*a@ lo cual es per8udicial para alcanzar

condiciones pti*as = e:icientes en el dise>o :igura .030

Fig. 3.( Propuesta - de la base de soporte de los *otores correspondiente alco*ponente de transicin de potencia de la *u>eca0

Propuesta +/ Realizada con l*ina de alu*inio e igual*ente con las :or*a

geo*trica Gue la propuesta -@ pero la estructura Gue soporta el *ecanis*o de

42


43/74

reduccin de velocidad pertenece a el seg*ento superior @ con una etensin de

:or*a deter*inada doblada a -1,[ = unidad a esta con re*acHe0

Fig. 3.) Propuesta + de la base de soporte de los *otores correspondiente al co*ponente de Trans*isin de potencia de la *u>eca0

Propuesta ./ Elaborada de pletinas de alu*inio@ de las cuales@ dos son de doblado en

:or*a de # Gue Hace la :uncin de base = tres en direccin perpendicular con

dobles en :or*a de triangulo rectngulo0 'as tres lti*a pletina *encionada se le

acopla los *otores@ las estructuras Gue soportan el *ecanis*o de reduccin de

velocidades = los sensores con tornillos0 segn :igura .050

43


44/74

Fig. 3.* Propuesta . de la base de soporte de los *otores correspondiente al#o*ponente de trans*isin de potencia de la *u>eca0

.0+0.0( Estructura base del sensor de la *u>eca del robot0

Propuesta -/ 'a*ina de :or*a de ' Gue acopla el sensor en el lado *s longitudinal@con una polea dentada en el etre*o0 'a rueda es acoplada = colocado :rente de la

polea dentada del siste*a de reducen de velocidad obteniendo la variable :9sica de

control0

Fig. 3.1+ Propuesta- de la estructura base del sensor de la *u>eca del robot0

Propuesta +/ Esta propuesta abarca ta*bin al siste*a de reduccin de velocidad@ la

idea es Gue el e8e del siste*a este acoplado al e8e del sensor para obtener la se>al *s

directa0 Esta constituido de dos piezas@ la *is*a presenta un agu8ero en donde va

colocado un roda*iento = tiene una etensin con agu8erospara acoplase0 Estas

pieza de coloca paralela@ donde en el interior est el siste*a de la polea dentada = el

44


45/74


46/74

Fig. 3.12/ Propuesta . de la estructura base del sensor de la *u>eca del robot0

.0+020(Estructura de la base del prototipo

Propuesta -/ 'a*ina cuadrada de espesor aproi*ado de 4 ** de *aterial de acero =

acoplada al robot = la *esa con tornillo0

Fig. 3.13Propuesta - de la estructura de la base del prototipo

46


47/74

Fig. 3.1Ensa*ble total de la propuesta -0

Propuesta +/ Estructura de :or*a de cubo@ :abricada de pletina = cubierta con una

l*ina *etlica@ con un espacio interior a*plio para introducirlas tar8etas

electrnica de control0

Fig. 3.1&.Base cuadrada del brazo robtico

47


48/74

Fig. 3.1' Ensa*ble total de la segunda propuesta

./ Estructura de la :or*a de la plata:or*a del prototipo@ :abricada de pletina =

cubierta con una l*ina *etlica@ igual*ente Gue la propuesta anterior con un

interior adaptado para las tar8etas electrnicas de control0

Fig. 3.1( Estructura = Ensa*ble total de la propuesta . de la base

4


49/74

.0+040(Mecanis*o de acciona*iento de la pinza

Propuesta -/ Accionada con una tras*isin de polea = cables@ donde el *otor se

ubica en al lodo de los *otores del siste*a de tras*isin de la *u>eca@ las polea se

coloca en las articulaciones de brazo u antes brazo0 #uando se recoge el cable@ este en

un en el etre*a se articula con dos cable@ Gue acciona a las pinza para cerrar@ la

pinza se abre por *edio de dos resortes o *uelle0

Propuesta +/ Esta propuesta acciona la pinza por tres engrana8es@ los engrana8es se

coloca@ dos alos lado Gue son los Gue le tras*ite *ovi*iento a un *ecanis*o debarraGue son los Gue le dan el *ovi*iento :inal a la pinza@ el otro engrana8e es el

*otriz i*pulsado por un *otor ubicado enci*a del *is*o0

Propuesta ./ El *ovi*iento se accin lo tras*ite un *ecanis*o de *otor @engrana8e

= cre*allera ubicado en la *is*a pinza@ al girar el engrana8e la cre*allera se *over

lineal*ente accionando un *ecanis*o de barra Gue a su vez le proporciona el

*ovi*iento reGuerido al a pinza0

.0.0( 7eleccin de Propuesta0

El redise>o del brazo robtico es una co*binacin de di:erentes *odi:icaciones de

co*ponentes Gue presentaban un estado deteriorado = con :uncionabilidad

insu:iciente del prototipo anterior0 !e estos *ecanis*o = estructura@ algunos se le

deter*in la :or*a = *aterial@ otros se le :or*ularon propuestas para obtener

alternativa de seleccin0 #on la idea de :acilitar la visin de seleccionar esta

propuesta se le realiz un anlisis@ utilizando la *atriz *or:olgica@ las variables

deter*inantes = los criterios de dise>o =a establecido@ as9 co*o ta*bin se utiliz sus

respectivas ponderaciones con el :in a=udar con la evaluacin0

4;


50/74

El anlisis consiste en evaluar las propuestas con la accin de co*binar las variantes

= criterios de dise>o en di:erentes cuadros para asignarle un valor co*prendido de D,

cero alas ponderacin es establecida de las variantes = los criterios@ to*ando encueta

el grado Gue las propuestas satis:aga a estos0 'a propuesta Gue *a=or puntuacin

obtenga ser la seleccionada = se incorpora con los *ecanis*os =a eistentes para

co*pletar la propuesta :inal0

.0.0-0(Mecanis*o de brazo = antes brazo

5(

T"$," 3.Matriz de decisionescriterio(propuesta0T"$," 3.3Matriz de decisionesvariantes(propuesta0

T"$," 3.& Valores totales de la propuesta

C:i

:i9

",9

:

P:968"

P1 P2 P3#- -, -, -, -,

#+ 1 1

psi iii fase iii 2013 essssssssssssssssssssssssssssssssssssssss.docx

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