brazo robótico

5/11/2018 Brazo Robótico - slidepdf.com

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Brazo Robótico Controlado (de forma intuitiva) con un Mando de Videojuegos

MARCO TEORICO

Los brazos robóticos son frecuentemente usados en la industria pero la interfaz para controlarlos

es demasiado compleja y, por lo tanto, se tarda tiempo en aprender a manejarla. La necesidad

precede a la idea, por eso surgió la idea de construir una forma sencilla e intuitiva de manejar un

brazo robótico.

Es necesario que tener conocimientos de programación y electrónica, si no es así es absurdo

intentar abordar este tipo de proyecto porque fabricar un brazo robot y ponerlo en

funcionamiento a través de un ordenador es muy complejo. Por ejemplo, los servomotores tienen

su propia forma de funcionar y necesitan unas anchuras de pulsos muy concretos para que vaya a

una posición determinada.

Más cuestiones a tener en cuenta es cómo realizar la comunicación del PC a los servos o micro-

controlador. Si no se tiene nociones de manejo de puertos o comunicaciones con circuitos

integrados es imposible abordar el proyecto. Es un proyecto de gran envergadura: integra

conocimientos de electrónica, programación, mecánica y, si se quiere hacer algo serio, también

matemáticas.

La principal característica del mando de videojuegos, al cual desde ahora llamaremos Wiimote, es

su sensor de movimiento, lo que le permite medir distancias, detectar la dirección de diversos

movimientos en seis grados de libertad diferentes, y determinar la posición del control, utilizando

un acelerómetro. Además, es fácil de comunicarlo con la computadora a través de Bluetooth (un

medio de transmisión de datos). Sin embargo, esta ruptura de estándares no es una tecnología

nueva, sino que quienes lo construyeron, tenían otra aplicación en mente.



HARDWARE

Descripción técnica:

En la siguiente figura se puede apreciar un diagrama del brazo con todas sus partes detalladas:

Como se puede apreciar este modelo es un brazo muy completo, que posee cuatro ejes de

movimiento: Base, Hombro, Codo y Muñeca. Como se ha comentado antes, no es necesario tener

todos estos movimientos en un primer diseño. Por ejemplo el movimiento de la muñeca suele

complicar bastante el diseño y puede ser obviado perfectamente sin que esto disminuya

demasiado la capacidad de trabajo del brazo. En la siguiente figura se puede apreciar los ángulos

de giro clásicos de las distintas articulaciones:



Si bien no se aprecia el ángulo de giro de la base, esta posee un movimiento de derecha a

izquierda y viceversa con un ángulo de giro generalmente limitado por los cables que conectan el

cuerpo del brazo con la base de apoyo. De todas formas con un buen diseño es posible alcanzar

ángulos de giro muy cercanos a los 360°.

En la construcción de este modelo se utilizan 6 motores paso a paso. Uno es utilizado para elmovimiento lateral de la base, un segundo y tercer motor para dar movimiento al brazo y

antebrazo, un cuarto y quinto motor para accionar la muñeca hacia arriba y abajo y darle giro, y el

sexto y último motor para controlar la apertura y cierre del aprehensor de la mano.

Los motores se ubican principalmente en la base para evitar cargar con pesos adicionales las

extremidades, ya que esto redundaría en tener que usar motores más potentes para lograr mover

las mismas. La conexión mecánica entre los motores y los ejes de cada extremidad se realiza por

medio de delgados cables de acero, engranajes y poleas, según se aprecia en la siguiente figura:

Para terminar, veremos dos imágenes que ilustran la construcción y accionamiento de la muñeca y

la mano:



Servomotor de modelismo

Un servomotor de modelismo —conocido generalmente como servo o servo de modelismo— esun dispositivo actuador que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de surango de operación, y de mantenerse estable en dicha posición. Está formado por un motor decorriente continua, una caja reductora y un circuito de control, y su margen de funcionamientogeneralmente es de menos de una vuelta completa.

Los servos de modelismo se utilizan frecuentemente en sistemas de radiocontrol y en robótica, pero su uso no está limitado a estos.

Estructura interna y funcionamiento

El componente principal de un servo es un motor de corriente continua, que realiza la función deactuador en el dispositivo: al aplicarse un voltaje entre sus dos terminales, el motor gira en unsentido a alta velocidad, pero produciendo un bajo par. Para aumentar el par del dispositivo, seutiliza una caja reductora, que transforma gran parte de la velocidad de giro en torsión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Actuador

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua


http://es.wikipedia.org/wiki/Caja_reductora

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito

http://es.wikipedia.org/wiki/Radiocontrol

http://es.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B3tica


http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Par_motor


http://es.wikipedia.org/wiki/Torsi%C3%B3n_mec%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Servomotor_01.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Servomotor_01.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Torsi%C3%B3n_mec%C3%A1nica


http://es.wikipedia.org/wiki/Par_motor

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje


http://es.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B3tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Radiocontrol

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito




http://es.wikipedia.org/wiki/Actuador



Control de posición

Artículo principal: Control proporcional

Diagrama del circuito de control implementado en un servo. La línea punteada indica un acople

mecánico, mientras que las líneas continuas indican conexión eléctrica.

El dispositivo utiliza un circuito de control para realizar la ubicación del motor en un punto,consistente en un controlador proporcional.

El punto de referencia o setpoint —que es el valor de posición deseada para el motor— se indicamediante una señal de control cuadrada. El ancho de pulso de la señal indica el ángulo deposición: una señal con pulsos más anchos (es decir, de mayor duración) ubicará al motor en unángulo mayor, y viceversa.

Inicialmente, un amplificador de error calcula el valor del error de posición, que es la diferencia

entre la referencia y la posición en que se encuentra el motor. Un error de posición mayor significaque hay una diferencia mayor entre el valor deseado y el existente, de modo que el motor deberárotar más rápido para alcanzarlo; uno menor, significa que la posición del motor está cerca de ladeseada por el usuario, así que el motor tendrá que rotar más lentamente. Si el servo se encuentraen la posición deseada, el error será cero, y no habrá movimiento.

Para que el amplificador de error pueda calcular el error de posición, debe restar dos valores devoltaje analógicos. La señal de control PWM se convierte entonces en un valor analógico devoltaje, mediante un convertidor de ancho de pulso a voltaje. El valor de la posición del motor seobtiene usando un potenciómetro de realimentación acoplado mecánicamente a la caja reductoradel eje del motor: cuando el motor rote, el potenciómetro también lo hará, variando el voltaje quese introduce al amplificador de error.

Una vez que se ha obtenido el error de posición, éste se amplifica con una ganancia, yposteriormente se aplica a los terminales del motor.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Control_proporcional&action=edit&redlink=1


http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo#Proporcional

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ancho_de_pulso&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:ControlServo.svg


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ancho_de_pulso&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo#Proporcional




Utilización

Ejemplos de señales de control utilizadas, y sus respectivos resultados de posición del servo (no

están a escala). La posición del servo tiene una proporción lineal con el ancho del pulso utilizado.

Dependiendo del modelo del servo, la tensión de alimentación puede estar comprendida entre los4 y 8 voltios. El control de un servo se reduce a indicar su posición mediante una señal cuadradade voltaje: el ángulo de ubicación del motor depende de la duración del nivel alto de la señal.

Cada servo, dependiendo de la marca y modelo utilizado, tiene sus propios márgenes deoperación. Por ejemplo, para algunos servos los valores de tiempo de la señal en alto están entre 1y 2 ms, que posicionan al motor en ambos extremos de giro (0° y 180°, respectivamente). Losvalores de tiempo de alto para ubicar el motor en otras posiciones se halla mediante una relacióncompletamente lineal: el valor 1,5 ms indica la posición central, y otros valores de duración delpulso dejarían al motor en la posición proporcional a dicha duración.

Es sencillo notar que, para el caso del motor anteriormente mencionado, la duración del pulso altopara conseguir un ángulo de posición θ estará dada por la fórmula

Donde está dado en milisegundos y en grados. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que

ningún valor —de ángulo o de duración de pulso— puede estar fuera del rango de operación del

dispositivo: en efecto, el servo tiene un límite de giro —de modo que no puede girar más de cierto

ángulo en un mismo sentido— debido a la limitación física que impone el potenciómetro del

control de posición.

Para bloquear el servomotor en una posición, es necesario enviarle continuamente la señal con laposición deseada. De esta forma, el sistema de control seguirá operando, y el servo conservará suposición y se resistirá a fuerzas externas que intenten cambiarlo de posición. Si los pulsos no seenvían, el servomotor quedará liberado, y cualquier fuerza externa puede cambiarlo de posiciónfácilmente.

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81ngulo

http://es.wikipedia.org/wiki/Milisegundo

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:TiemposServo.svg




http://es.wikipedia.org/wiki/Milisegundo

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81ngulo



Terminales

Los servomotores tienen 3 terminales de conexión: dos para la alimentación eléctrica del circuito,y uno para la entrada de la señal de control. El voltaje de alimentación generalmente es dealrededor de 6 voltios, pues aunque el motor soporta mayores voltajes de trabajo, el circuito de

control no lo hace.

El color del cable de cada terminal varía con cada fabricante, aunque el cable del terminal positivode alimentación siempre es rojo. El cable del terminal de alimentación negativo puede ser marróno negro, y el del terminal de entrada de señal suele ser de color blanco, naranja o amarillo.

Fabricante Voltaje positivo Tierra Señal de control

Futaba Rojo Negro Blanco

Dong Yang Rojo Marrón Naranja

Hobico Rojo Negro Amarillo

Hitec Rojo Negro Amarillo

JR Rojo Marrón Naranja

Airtronics Rojo Negro Naranja

Fleet Rojo Negro Blanco

Krafr Rojo Negro Naranja

E-Sky Rojo Negro Blanco

Colores de los terminales para algunas marcas comerciales



Modificaciones a los servos

El potenciómetro del sistema de control del servo es un potenciómetro de menos de una vuelta,de modo que no puede dar giros completos en un mismo sentido. Para evitar que el motorpudiera dañar el potenciómetro, el fabricante del servo añade una pequeña pestaña en la caja

reductora del motor, que impide que éste gire más de lo debido. Es por ello que los servos tienenuna cantidad limitada de giro, y no pueden girar continuamente en un mismo sentido. Es posible,sin embargo, realizar modificaciones al servo de modo que esta limitación se elimine, a costa deperder el control de posición.

Hay dos tipos de modificación realizables. El primero es la completa eliminación del sistema decontrol del circuito, para conservar únicamente el motor de corriente continua y el sistema deengranajes reductores. Con esto se obtiene simplemente un motor de corriente continua con cajareductora en un mismo empaquetado, útil para aplicaciones donde no se necesite del control deposición incorporado del servo. La segunda modificación realizable consiste en un cambio en elsistema de control, de modo que se obtenga un sistema de control de velocidad. Para ello, sedesacopla el potenciómetro de realimentación del eje del motor, y se hace que permanezcaestático en una misma posición. Así, la señal de error del sistema de control dependerádirectamente del valor deseado que se ajuste (que seguirá indicándose mediante pulsos deduración variable). Ambos tipos de modificación requieren que se elimine físicamente la pestañalimitadora de la caja reductora.

Servos digitales

Los servos digitales son similares a los servos convencionales (analógicos), pero cuentan con

ciertas ventajas como lo son un mayor par, una mayor precisión, un tiempo de respuesta menor, y

la posibilidad de modificar parámetros básicos de funcionamiento —ángulos máximo y mínimo de

trabajo, velocidad de respuesta, sentido de giro y posición central, entre otros—. Además de un

mayor costo, tienen la desventaja de que requieren más energía para su funcionamiento, lo cual

es crítico cuando se utilizan en aplicaciones que requieren el máximo ahorro de energía posible,

tales como robots robustos o aviones radiocontrolados.





SOFTWARE

Ya hablamos del Hardware, ahora entraremos en el tema del software. Para poder comunicar al

brazo con el Wiimote, usaremos labVIEW.

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) es un lenguaje de programación

gráfico para el diseño de sistemas de adquisición de datos, instrumentación y control. Labview

permite diseñar interfaces de usuario mediante una consola interactivo basado en software. Se

puede diseñar especificando su sistema funcional, su diagrama de bloques o una notación de

diseño de ingeniería.

Labview es a la vez compatible con herramientas de desarrollo similares y puede trabajar con

programas de otra área de aplicación, como por ejemplo Matlab. Tiene la ventaja de que permite

una fácil integración con hardware, específicamente con tarjetas de medición, adquisición y

procesamiento de datos.

Las ventajas que proporciona el empleo de LabVIEW se resumen en las siguientes:

• Se reduce el tiempo de desarrollo de las aplicaciones al menos de 4 a 10 veces, ya que

es muy intuitivo y fácil de aprender.

• Dota de gran flexibilidad al sistema, permitiendo cambios y actualizaciones tanto del

hardware como del software.

• Da la posibilidad a los usuarios de crear soluciones completas y complejas.

• Con un único sistema de desarrollo se integran las funciones de adquisición, análisis y

presentación de datos.

• El sistema está dotado de un compilador gráfico para lograr la máxima velocidad de

ejecución posible.

• Tiene la posibilidad de incorporar aplicaciones escritas en otros lenguajes.

A partir de la ingeniería inversa (información a partir de un producto accesible al público, con el fin

de determinar de qué está hecho, qué lo hace funcionar y cómo fue fabricado) se descubrió todo

el funcionamiento y forma de controlar el Wiimote.

Los programas desarrollados mediante LabVIEW se denominan Instrumentos Virtuales (VIs),

porque su apariencia y funcionamiento imitan los de un instrumento real. Sin embargo son

análogos a las funciones creadas con los lenguajes de programación convencionales. Los VIs tienen

una parte interactiva con el usuario y otra parte de código fuente, y aceptan parámetros

procedentes de otros VIs.

http://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3n



Todos los VIs tienen un panel frontal y un diagrama de bloques. Las paletas contienen las opciones

que se emplean para crear y modificar los Vis.

En el foro (pagina) oficial de National Instruments, empresa creadora de LabView, se encuentran

los instrumentos virtuales para configurar y controlar el Wiimote.

Todo funciona mediante un acelerómetro, que es un dispositivo que permite captar

desplazamientos y rotaciones en los tres ejes. Así el Wiimote presenta funcionalidades de

detección de movimiento en un espacio tridimensional. El control también sirve de puntero o mira

para señalar objetos en la pantalla. Más técnicamente, se trata de un pedazo de silicio, sujeto a un

extremo y colocado entre el campo eléctrico ejercido por dos capacitores, es el encargado de

transmitir el movimiento, cuando se desplaza el Wiimote, la barra de silicio queda más cerca de

alguno de los capacitores, lo que hace que el campo eléctrico cambie, el cual es detectado, y a su

vez, se traduce en una acción del personaje.

El mando se comunica con la consola vía Bluetooth, La consola usa luz infrarroja para detectar un

grupo de LEDs en la barra sensora, así el control adquiere ubicación y orientación para poderapuntar y disparar. Así el Wiimote es capaz de detectar movimientos diferentes en 3D que tienen

resultados precisos en pantalla.

Para conectar el Wiimote a una computadora personal para la creación de simulaciones y pruebas:

Se necesita un Wiimote y un receptor Blueetoth, para conectarlo de forma

inalámbrica con nuestra PC.

Un gestor Blueetoth, para comunicar el Wiimote con la PC, el más recomendado es

Bluesoleil.

Un programa llamado WiimoteTest para poder verificar que todo funcione correctamente. Un Programa llamado GlovePie, para configurar que queremos que haga la PC al mover el

Wiimote o presionar alguna tecla de este.



OBJETIVO GENERAL

Construir un brazo robótico de 3 ejes de libertad y conectarlo mediante una interfaz

inalámbrica a un Wiimote (controlador de videojuegos).

Tomar objetos a través del brazo robótico y aprender a controlarlo intuitivamente.

Aprender a usar el programa LabVIEW para comunicar el controlador con el brazo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conseguir el controlador de Videojuegos (Wiimote).

Comprar los materiales para construir o comprar el brazo robótico.

Aprender a usar de forma correcta LabVIEW.

Analizar el puerto serial de la computadora para conectarlo al brazo robótico.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Qué interfaz inalámbrica será usada?

Se utilizara la interfaz que viene de fábrica en el Wiimote; Bluetooth, una interfaz

inalámbrica que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos

mediante un enlace por radiofrecuencia segura. Los dispositivos que lo implementan

pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las

comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen

que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de

transmisión lo permite.

¿Qué tan sensible es el controlador?

A diferencia de un mando que detecta la luz de una pantalla de televisión, el Wiimotedetecta la luz de la Barra sensor de la consola ,lo que permite el uso coherente,

independientemente del tipo o tamaño de la televisión. Esta barra mide

aproximadamente 20 cm de longitud y cuenta con diez LED infrarrojos, con cinco LED

dispuestos en cada extremo de la barra. En cada grupo de cinco LED, el LED más lejano

fuera del centro apunta ligeramente lejos del centro, el LED más cercano al centro apunta

ligeramente hacia el centro, mientras que los tres LED entre ellos están apuntando

directamente hacia adelante y agrupados. El cable de la barra sensor mide 353 cm de

longitud. La barra puede ser colocada por encima o por debajo de la televisión, y debe

centrarse. Si está colocada por encima, el sensor debe estar alineado con la parte

delantera de la televisión, y si coloca en la parte inferior, debe alinearse con la partedelantera de la superficie de la televisión en la que se coloca. No es necesario señalar

directamente a la barra sensor, pero apuntar significativamente fuera de la barra de

posición perturbará la capacidad de detección debido al limitado ángulo de visión del

Wiimote.

La barra de sensores es necesaria cuando el Wiimote está controlando movimientos

arriba-abajo o izquierda-derecha de un cursor en la pantalla del televisor para apuntar a



las opciones de menú u objetos como los enemigos en un juego. Debido a que la barra de

sensores también permite calcular la distancia entre el Wiimote y la sensibilidad de la

Barra, el Wiimote también puede controlar el movimiento lento adelante-atrás hacia un

objeto en un juego en 3 dimensiones. El movimiento rápido hacia delante o hacia atrás,

como los puñetazos en un juego de boxeo, está controlado por los sensores de

aceleración. Usando estos sensores de aceleración (que actúan como sensores deinclinación), el Wiimote también puede controlar la rotación de un cursor u otros objetos.

¿Qué es el programa LabVIEW?

Se considera un programa de lenguaje de alto nivel al cual se le denomina "lenguaje G" yaque toda su programación se realiza mediante "gráficos" por lo cual es una interface muyamigable con el usuario. LabVIEW genera programas que toman el nombre de VI´s(instrumentos virtuales).

¿De qué material será el brazo robótico?

En realidad el proyecto no se enfoca en el brazo, sino en la forma de controlarlo. Por lo

tanto, se podría incluso comprar uno comercial.

¿Qué aplicaciones tiene este proyecto?

Se tiene en mente que pueda ser controlado por personas que están en diferentes puntos

geográficos o que no pueden entrar a un área determinada por motivos de seguridad u

otros.

HIPOTESIS

Se diseñara, simulara y construirá un brazo robótico, la idea es que este sea controlado de una

forma completamente nueva y original. De forma intuitiva, los trabajadores del futuro, harán su

trabajo de forma más fluida y rápida, ahorrándole costos a las compañías.

JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

En los tiempos actuales, la forma de aprender ha evolucionado. Ahora todo es más fácil de

aprender, todo debe ser intuitivo, la gente no tiene el tiempo ni los recursos para comprender

como funciona algo; siempre y cuando cumpla con su función. Por eso tuvimos la idea de

simplificar la forma de controlar los brazos de uso industrial, comercial, personal y de seguridad.

Meta del brazo

Las metas que esperamos de este brazo robótico de 3 ejes serían los siguientes:

+Mejor flexibilidad al estar trabajando con el

+Ahorro del tiempo, ya que nomás dependeríamos de un brazo robótico para realizar varias tareas

+Ahorro dinero, ya que con este brazo va contar con varias funciones, que serán realizadas desde

una computadora, donde una sola persona esté trabajando en ella.



+La reducción del personal, ya que el brazo robótico va contar con movimiento de 360 grados, y

con ese punto, nos podríamos ahorrar algunas etapas de producción.

+El fácil manejo independiente del brazo ,ya que contara con una cámara de supervisión para dar

una mejor visión , para tener un margen menos de error por si falla algo.

+La calidad, sería buena, ya que estamos hablando de un brazo sofisticado y con un buena calidad

+La producción seria más rápida, ya que no contaríamos con tantas etapas para llegar al finalizado

del producto. Porque el robot no ahorraría ese tiempo al contar con tantas funciones.

JUSTIFICACION:

Este proyecto, está realizado para ahorrar capital, ya sea en robots y empleados, donde al poco

tiempo será un impacto fuerte , ya que contara con su inversión, además que es innovador al

tiempo se verá la inversión de este producto, ya que te ahorrara tiempo y espacio. Donde será

muy pedida por las industrias porque este producto es innovador y de buena calidad.

PRODUCTO ENTREGABLE

Los brazos robóticos son muy utilizados en las industrias de trabajos pesados y donde se

necesita hacer un trabajo rápido. Ahí es en donde entran los brazos robóticos dándole

varios usos, por ejemplo, se pueden utilizar en levantamientos de objetos pesados dando

como resultado un buen trabajo sin que nadie salga lastimado

El producto entregado al finalizar la investigación son los diferentes conocimientos en el

ramo de la ingeniería Mecatrónica, además, tiene múltiples ventajas para las industrias

automatizadas ya que se disminuye el trabajo pesado para las personas y la industriasgrandes obtienen un ahorro económico, por que se ahorran en la gente que hacían todo el

trabajo pesado que en la actualidad ya lo hacen los brazos robóticos

Por ejemplo en una industria donde se arman carros o algunos objetos cuando se deben

producir las piezas variadas, estas deben ser de características similares y la producción de

cada lote como mínimo debe ocupar un período de tiempo razonable. Las piezas deben

ser producidas paso a paso y el tiempo de producción de las piezas debe ser lo más rápido

posible, el brazo robótico eléctrico tiene velocidades máximas aproximadas a los 0,7

metros por segundo y desplazamientos angulares de 90º por segundo; también puedealcanzar ángulos de giro muy cercanos a los 360º haciendo que el trabajo realizado sea

muy rápido y eficaz. La mano del brazo robótico está diseñada generalmente para

disponer de espacios entre la herramienta y el punto de trabajo, puede aumentar la

seguridad, la fiabilidad, la cantidad de producción, beneficios, calidad y cantidad de

productos en muchos casos, se pueden hacer trabajos en situaciones peligrosas y salvar

vidas de miles de personas, ellos no se preocupan por la comodidad de su entorno. Las



necesidades humanas tales como el hambre o la depresión no tienen significado para

ellos. Ellos no se cansan, su precisión es tan alta y está en el rango de milímetros o incluso

micrómetros.

VINCULACION

Ahora presentaremos las vinculaciones que hay entre el brazo robótico y el sector de

producción, educación, gobierno industrias, etc.

El brazo robótico tiene una vinculación en producción en el momento que está

hecho, porque en una industria en donde lo utilizarían realizaría varias actividades

de trabajo pesado, produciría un buen trabajo y haría todo más rápido y más

preciso sin mucho tiempo que perder.

La vinculación que habría en las industrias seria que hoy en día se utilizan para

cualquier trabajo ya sea liviano o pesado, lo más importante lo usan para realizar

los trabajos más rápido y precisos; al momento que una industria trabaje con

brazos robóticos ahí se vinculara también con el gobierno por que la empresa

pagaría impuestos, hacienda y el gobierno se vincula con la educación y el brazo

robótico.

En las escuelas universitarias se les apoya a los a los alumnos para que se realicen

actividades como concursos de robots y cada alumno explora la mejor manera de

hacerlos y cada vez los mejoran y aprende cada días más cosas nuevas y como

realizarlos mejores, haciendo los brazos pequeños como prototipos y de ahí salió la

idea de construir brazos robóticos para la fabricación o producción de objetos

sobre todo para facilitar el trabajo pesado se relaciona la producción, educación,

gobiernos, industrias globalmente de una vinculación de una surge la otra se

relacionan mutuamente también el brazo robótico tiene vinculación con la

sociedad por que las personas son las que controlan los brazos robóticos y ay casos

en donde se han implantado brazos robóticos a personas haciéndolos casi reales

siendo mucha ayuda.



ALCANCES Y LIMITACIONES

Alcances.- El sistema facilita la labor de algunos procesos tales como el ensamblaje y el

detallado de dicho producto a elaborar, disminuyendo el trabajo en los puestos y áreas de

trabajo, los horarios de los trabajadores y la cantidad personal se verían reducidos, por

ende serian menos salarios que pagar y por el trabajo que ahora en adelante realizaríanlos empleados se podría reducir los mismos, también lograríamos un proceso más rápido y

exacto en la línea de producción el cual nos beneficiaria con un producto más fácil de

vender y se podría vender a un precio aún más alto, aunque también lograríamos bajar el

índice de accidentes en alguna empresa.

Limitaciones.- Uno de los limitantes más destacados es la falta de conocimiento en el área

de informática para poder usar el sistema adecuadamente, dando como resultados el que

no se utilice este sistema para lo que fue creado originalmente o que no se utilice a su

máxima capacidad; que al usarse se sigan haciendo los mismos gastos innecesariosprovocando las mismas pérdidas o inclusive aún más, también que se siga contratando

personal por la falta de conocimientos para operar el brazo robótico.

IMPACTO: ÉTICO, SOCIAL, TECNOLOGICO, ECONOMICO y AMBIENTAL

Por un lado el impacto social que se podría tener es que habría aún más un decremento

de empleo en el mundo y seria cada vez menos útil el hombre en las empresas que se

inclinen por adoptar estas tecnologías, estas tecnologías nos podrían llevar a crear aún

más nuevas tecnologías más exactas y rápidas pero para esto es necesario implementar

las que ya se tienen para poder tener conocimientos de ellas, económicamente hablandola empresa lograría subir sus ingresos considerablemente y ambientalmente se implicaría

un desgaste aún más grande del planeta ya que se utilizarían energías no renovables para

hacer funcionar el brazo robótico.

METODOLOGIA A UTILIZAR

1. Se inicia con la investigación para la construcción de un brazo robótico.

- Se dibuja un diagrama o boceto de cómo quedara el brazo.

-También tomamos en cuenta el número de movimientos que pueda realizar.

- Gracias al diseño, se identificara el material y el tipo y número de motores a utilizar.



2. Funcionamiento de la interface.

- Es necesario realizar cálculos mediante la cinemática inversa para obtener los ángulos de las

articulaciones necesarios para llevar la pinza a la posición deseada.

- Para facilitar los cálculos, se puede diseñar una interface con el objetivo de que realice todos

los cálculos necesarios.

3. Funcionamiento del Robot.

- Se define el control del robot, este puede ser con un PIC (circuito integrado programable) por

medio de PWM (Pulse Width Modulation) o lo que es lo mismo “Modulación por ancho de

pulsos”

- Tenemos que diseñar el diagrama de flujo para que no cometamos errores a la hora de

programar el PIC.

- El PIC se comunicara con la PC, la cual estará enlazada al wiimote y se encargara de traducir losparámetros para que el brazo robótico se mueva a la posición deseada.

4. Funcionamiento y registro de señales del controlador (Wiimote)

- Se procede a buscar información y medios para entender el modo de operar del controlador.

- Se utiliza una interfaz (en este caso LabVIEW) para interpretar las señales del wiimote.

- LabVIEW se comunicara con el PIC y controlara al brazo.

ASEGURAMIENTO TECNICO-MATERIALPor la facilidad que se tiene para maquinar y la resistencia de estos materiales para la

construcción del brazo utilizaríamos aluminio o acero, sus reparaciones no serían muy

costosas ya que las más usuales serian en sus máquinas herramientas de corte, porque

son las que más se utilizaran día a día. Sobre el sistema electrónico se tiene que tener

mucho cuidado sobre donde se localiza ya que este podría ser dañado si lo ponemos en

algún lugar de fácil acceso para la basura que genere el mismo proyecto.

FUENTES DE INFORMACION

En nuestro caso, la mayoría de las fuentes que utilizamos fueron secundarias y electrónicas. Pues

para la construcción del brazo robótico se busco un tutorial en internet donde se mencionaba el

método y la lista de materiales ocupados para su fabricación. Al igual que para la conexión entre el

control de videojuegos, donde se ocuparon programas descargados de la web. Tal vez se pueda

decir, que como fuentes de primera manos, utilizaremos nuestra experiencia, pues como

mecatrónicos, el soldar, cortar, armar y todo lo relacionado con la mecánica, electrónica y

programación está a nuestro alcance.



CONCLUSIONES

La idea general, puede ser muy provechosa en las manos correctas, nuestras experiencias en la

búsqueda y simulación de este proyecto, nos dicen que no le sacamos toda la potencia necesaria a

este proyecto. Tal vez, en materias o semestres mas adelantes, podamos desarrollar un prototipo

con calidad, de diseño simple y barato.

Al menos, la simulación fue divertida y la experiencia que ganamos inigualable.

REFERENCIAS

http://www.todorobot.com.ar/proyectos/brazo/brazo.pdf

http://forums.ni.com/t5/LabVIEW/Using-a-wiimote-with-LabVIEW/td-p/526676

http://www.ni.com/labview/whatis/esa/

http://www.ni.com/labview/esa/

http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor_de_modelismo

http://es.kioskea.net/download/descargar-2284-bluesoleil

http://www.panchosoft.com/blog/2007/01/25/brazo-robotico-controlado-por-el-wii/

http://www.youtube.com/watch?v=eLVknHYKLhU

LUGARES PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO



























- Automotriz: Aquí podremos utilizar el brazo robótico en la manufactura de los carros, en los

ensambles, pintar, soldar

-Aeroespacial: Este caso sería muy importante, ya que la aeroespacial es muy precisa, el brazo

también tendrá demasiada exactitud y contaría con cámara para espacios reducidos donde no se

pueda ver con visión humana.

-Educación: Esto se presta, para saber cómo es el funcionamiento del brazo, y los Ingenieros

tengan una idea de cómo se maneja el brazo y ver como esta instalado el robot.



-Agricultura: Utilizar el brazo para cortar futas o verduras y para la distribución del material.

-Medicina: En la medicina se puede utilizar en uniones con otros materiales, ya que esto tiene que

ser bastante preciso porque son materiales muy pequeños y tiene que tener mucha limpieza.

INFRAESTRUCTURA

Empezaríamos con un área de diseño para estar mejorando constantemente el producto. También

se necesitaría de un taller con torno, fresadora y demás equipo industrial para la fabricación de los

brazos.

Un laboratorio electrónico y/o de programación para el diseño, creación, y programación del

software y apartado técnico. Además de un área para recursos y patentes, para entablar una

comunicación con la empresa dueña de la patente del controlador Wiimote.

brazo robótico

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