“DISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL Y OPTIMIZACON DEL MECANISMO PARA UN BRAZO ROBÓTICO DISPENSADOR DE SOLDADURA”

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD JUÁREZ

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INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

“DISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL Y OPTIMIZACON DEL MECANISMO PARA UN BRAZO ROBÓTICO DISPENSADOR DE SOLDADURA”

ASESOR EXTERNO: RAFAEL RODRIGUEZ

ASESOR INTERNO: XOCHITL AVIÑA

JEFFRE EDUARDO ZARAGOZA ORQUIZ

NO. CONTROL: 14110562

TEL: 656 491 8779

CORREO: jeffre001@outlook.es

1. Introducción.

Este proyecto forma parte del departamento de metal-mecánica del instituto tecnológico de ciudad Juárez.

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Se basa en el desarrollo del algoritmo del sistema de control de un brazo robótico manipulador modelo MOVEO BCN3D este al ser de libre entorno permite la manipulación de su diseño tanto en software como hardware.

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El tecnológico nacional de México campus ciudad Juárez uno es una institución que durante más de 50 años ha capacitado a miles de ingenieros de una manera altamente eficiente, siempre con retos innovadores, y mejora continua, sin duda alguna el área de programación y robótica en su mayoría  es abarcada por la carrera de ingeniería mecatrónica, en cuyo laboratorio se pueden encontrar brazos robóticos de la marca KUKA, sin embargo con la continua expansión de estas tecnologías en la industria y la necesidad de incrementar el equipo para capacitar a sus estudiantes el departamento de metal-mecánica  se ve en la necesidad de desarrollar tecnología que permita a los estudiantes comprender el funcionamiento mínimo requerido para la programación, diseño y comprensión de un mundo tan impulsado como lo es la robótica, sin duda alguna la integración de este equipo al departamento de metal-mecánica será un aporte significativo para los alumnos de carreras tales como, ingeniería Electromecánica, Mecánica, Sistemas, TIC’S, Eléctrica, Industrial y Mecatrónica.

En este capitulo se muestra el sistema en general en el cual se engloba el proyecto, así como la parte que aporta este tipo de proyecto al perfil del ingeniero y su estado actual en la industria.

1.  Antecedentes de la robótica.

Un robot es una maquina programable que posee cierto nivel de inteligencia, capaz de desarrollar movimientos y tareas en base a un grupo de condiciones establecidas en su programación, sin la intervención del ser humano, solamente teniendo en cuenta parámetros del entorno en que se encuentra y la aplicación que se le desea otorgar, desarrollando de esta manera tareas específicas.

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Pues bien a lo largo de la historia el hombre siempre ha sentido fascinación por las máquinas y dispositivos capaces de imitar las funciones y los movimientos de los seres vivos, los griegos tenían una palabra para denominar a la esta máquina, “automato”, de esta palabra deriva la actual autómata, una maquina qué imita la figura y movimiento de un ser animado, estos mecanismos en la antigüedad sé movían gracias a dispositivos hidráulicos, poleas, palancas y tenían fines eminentemente lúdicos, años más tarde la cultura árabe heredó y difundió los conocimientos griegos, analizándolos no sólo para realizar mecanismos destinados a la diversión si no que les dio una aplicación práctica, introduciéndolos en la vida cotidiana de la realeza, ejemplo de estos son sistemas dispensadores de agua para beber o lavar, también de este periodo son otros autómatas de los que hasta la actualidad no han llegado más que referencias no suficientemente documentadas cómo el “hombre de hierro” de Alberto Magno (1204 a 1282) o “la cabeza parlante” de Roger Bacón (1214 a 1294) otro ejemplo relevante de aquella época fue el “gallo de Estrasburgo” de 1352 este qué es el autómata más antiguo que se conserva en la actualidad, forma parte del reloj de la torre de la catedral de Estrasburgo y al pasar de las horas movía las alas y el pico.

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Entre el siglo XVII y el XVIII hubo invenciones mecanizadas como las del ingeniero francés Jacques de Vauncansos, que llevó a cabo la construcción de unos muñecos de tamaño humano (autómatas) que tocaban instrumentos.

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En la Revolución Industrial se crearon máquinas robotizadas, como la hiladora mecánica de Crompton (1779) y el telar de Jacquard (1801). También podemos remontarnos a la época de los antiguos egipcios, ellos idearon brazos mecánicos que unieron a las estatuas de los Dioses.

La palabra robot fue usada por primera vez en el año de 1921, cuando el escritor sueco Karel Capek estrena en el teatro nacional de Praga su obra “rossum´s universal robot” de cuyo origen es la palabra robota qué se refiere al trabajo realizado de manera forzada, estos robots eran máquinas androides fabricadas a partir de la formula obtenida por un brillante científico llamado Rossum. Estos robots servían a sus jefes humanos desarrollando todos los trabajos físicos hasta que finalmente se rebelan contra su sueño, destruyendo toda la vida humana a excepción de uno de sus creadores con la frustrada esperanza de que les enseñe a reproducirse.

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1.  Estado actual de la robótica.

La robótica proviene de varias ramas de la ingeniería entre ellas la mecánica, electrónica, eléctrica, teoría de control, y de las ciencias de la comunicación. Esta estudia el análisis, manufactura, diseño y aplicación de máquinas automáticas con cierto grado de inteligencia y autonomía, capaces de realizar actividades que pueden remplazar a un ser humano o mecanismos de movimientos complejos.

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Como se puede observar la robótica juega un papel fundamental en el desarrollo actual, siendo cada vez sistemas más complejos y con mayor aplicación, relacionándose cada vez más con las actividades que se realizan día con día, la aplicación de robots comprende un área enorme y creciente, debido a que son capaces de realizar actividades desde la más sencilla como podría ser mover una pieza de un lugar a otro, hasta la más compleja, llegando a cuartos quirúrgicos, donde son un gran apoyo para los médicos o sustituyendo personal en tareas de alto riesgo, pudiéndolos exponer a ambientes más agresivos que a una persona, por ejemplo sacar material de hornos calientes, manejar sustancias corrosivas o toxicas o simplemente desarrollando una acción que para una persona seria incomoda al tener que tomar determinadas posiciones; todo esto en base al diseño del robot.

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