Maquinas Eléctricas Brazo Robótico

[pic 1]

UNISON

IME

Maquinas Eléctricas

Dr. Víctor Hugo Benítez Baltazar

Proyecto Final:

Brazo Robótico

Equipo # 8

Integrantes

Edgar Patricio Guerrero Martínez

Martin Alfonso Ruiz Haros

Juan Alfonso Pestaño Osuna

Lunes 28 de noviembre del 2016

División de objetivos por persona

• Edgar Guerrero: Diseñar en físico al modo que el brazo robótico quede bien ajustado de acuerdo a los Servomotores del brazo robótico.
• Juan Pestaño: Dibujar en Solidworks y ensamblar el diseño del brazo robótico.
• Martin Ruiz: Programar en Arduino los movimientos del brazo robótico.

Introducción

Hemos creado este brazo robótico explicaremos el funcionamiento básico de los servos y como podemos controlarlos con Arduino, en modo automático, controlado con pulsadores o por cualquier señal externa. 

Un servomotor, también llamado servo, es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición.

Arduino es una placa con un microcontrolador con toda la circuitería de soporte, que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB conectado a un módulo adaptador USB-Serie que permite programar el microcontrolador desde cualquier PC de manera cómoda y también hacer pruebas de comunicación con el propio chip. Un arduino dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales de 0 y 5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas analógicas podemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaje. Las salidas analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de señales PWM.

[pic 2] [pic 3] [pic 4]

      Proto                                            Servomotor                                Arduino

[pic 5]  Electroimán         [pic 6] Potenciómetro

Desarrollo

• Diagrama de flujo

• Pasos a Seguir

• La primera parte fue colocar un microservo arriba de una base de madera para así atornillarla y quede bien ajustado el servo se usa el material llamado cintra que es el que se usa para el cuerpo del brazo cortando para usarlo como base de igual matera de atornilla, la cual la base de sintra será de forma de circulo.
• Bajo la base de cintra que lleva el primer servomotor se colocaran 2 ruedas locas de tal manera que sirva de apoyo para que el primer servomotor no cargue todo el peso del brazo. (Imagen 1).
•  Ya con la base bien ensamblada se asegura (se usa el tornillo una guasa y la tuerca) después fue cortado un cuadrado de cintra, después se colocan 2 ángulos de tal manera que su distancia sea el diámetro de la rueda cortada de cintra para la base, la distancia del ángulo fue referenciada para colocar el cuadro en la base.
• Con la cintra también hacemos un corte en forma de ovalo y los medios círculos de cada lado en un cuadro y un ovalo se hacen un hueco rectangular al modo de ajuste la entrada de un servomotor y puedan asegurarse y crear articulaciones para darle movimiento.
• En un total fueron cortados en cintra un circulo como base, 2 cuadros para soporte y articular 2 óvalos los cuales articulas otros 2 óvalos cortados de la misma manera y en la parte ultima de brazo como se muestra en la imagen se coloca el electroimán para así jalar las piezas metálicas. (Imagen 2).
• Debajo de la base circular de Sintra que tiene el primer servomotor colocaremos como apoyo 2 ruedas locas las cual se aseguran por debajo de la base para que el primer servomotor no cargue todo el peso del robot y las canicas lo apoyen. (Imagen 3).
• Despues de el ensamblaje en físico nos pasamos al funcionamiento del brazo robótico conectando los cables al arduino y al pronto según el código comentado mediante el software arduino. (Imagen 4).

• Manejo adecuado del Equipo

Por el hecho que cada articulación esta funcionando con potenciómetros y un electroimán en la punta del brazo, este brazo es exclusivamente para agarrar metal con su respectivo peso limitado de 20g.

• Conceptos Físicos

• Un servomotor es un motor eléctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como en posición.
• Arduino es una placa con un microcontrolador con toda la circuitería de soporte, que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB
• Material Sintra: es un panel de espuma de cloruro de polivinilo (PVC) de células cerradas, siendo una de las marcas lideres en el mercado. Es un material ligero pero rígido, durable y resistente a los golpes. Permite la impresión directa mediante procesos tradicionales o impresión digital.
• Electroimán: Barra de hierro dulce que se imanta artificialmente por la acción de una corriente eléctrica que pasa por un hilo conductor arrollado a la barra.
• Potenciómetro: Instrumento para medir las diferencias de potencial eléctrico.

• Funcionamiento del Equipo

• Arduino: En este caso en las conexiones analógicas se conectaran los servomotores y las conexiones digitales en los potenciómetros.
• Servomotores: funcionan con sus 3 respectivas conexiones (tierra, control, voltaje), la tierra y el voltaje se conectan en  el proto para crear una línea de conexión tierra y otra de voltaje, y la parte del control se conecta según el código que fue pasado la tarjeta arduino. Los servomotores son los que le darán el movimiento a las articulaciones de 0 a 180 grados.
• Potenciómetros: Esos van en el proto creando 3 líneas de conexiones (tierra, control, voltaje). De cual manera con el código de arduino bien hecho, los potenciómetros serán capaz de controlar el movimiento de cada servomotor
• Electroimán: En este caso usaremos botón en el proto y con una fuente de 12 V se conecta positivo y negativo según donde este puesto el botón para así al presionarlo y poder sostener metal.

• Código comentado

En Arduino 1.6.12

#include

Servo servo1;

Servo servo2;

Servo servo3;

void setup() {

servo1.attach(3);

servo2.attach(5);

...