Diseño y construcción de un prototipo de brazo robótico industrial a escala.

Abstract

En el presente trabajo se diseñó y construyó un prototipo de brazo robótico industrial de 6 grados de libertad cuya estructura es de fibra de carbono impresa en 3D, siendo validado con una carga máxima de 0,5 kg. El diseño conceptual del brazo fue inspirado en un modelo de robot antropomórfico definiéndose seis articulaciones principales (base, hombro, brazo, codo, antebrazo y muñeca), logrando una amplia área de trabajo para desempeñar operaciones de pick and place, soldadura, paletización, pintura, fresado, entre otros. En el diseño detallado se realizó simulaciones cinemáticas y dinámicas en el aplicativo Adams View facilitando la obtención de las características operacionales, esfuerzos y los requerimientos de potencia. Para los componentes de transmisión de potencia: ejes, rodamientos, transmisión por correas de sincronismos y engranajes se utilizó las diferentes teorías de diseño de elementos de máquinas. El sistema de control se basa en un mini driver para motor Monster VNH2SP30 30A Dual comandado por Arduino y programado en Arduino IDE. Finalmente se validó la construcción y el diseño del prototipo sometiéndolo a pruebas de movimiento, precisión y resistencia. En las pruebas de movimiento se midió la velocidad en r.p.m con la que puede trabajar cada una de las articulaciones, en las de precisión se obtuvo los ángulos (º) de trabajo del prototipo y en las de resistencia se obtuvo la carga máxima en kg que puede soportar cada parte del brazo robótico. Se obtuvo un prototipo a escala, industrial y funcional, el cual cumple con todas las expectativas planteadas en el proyecto. 50 Palabras clave: Prototipo de brazo robótico, diseño, robótica