Diseño y construcción de robot rodante de vástagos

Ramírez Jiménez, Guillermo (2016). Diseño y construcción de robot rodante de vástagos. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Diseño y construcción de robot rodante de vástagos
Autor/es:
  • Ramírez Jiménez, Guillermo
Director/es:
  • Barrientos Cruz, Antonio
  • León Rivas, Jorge de
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Fecha: Septiembre 2016
Materias:
Palabras Clave Informales: Robot, terrestre, esfera, pata, diseño, construcción, mecanismo, control, locomoción, evaluación, comunicación, algoritmo, sensor, accionamiento.
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

De entre todos los robots existentes en la actualidad podemos diferenciar dos grupos: fijos y móviles. De estos dos grupos el más desarrollado es el primero, en el que se incluyen la mayoría de robots industriales empleados en las plantas de producción. Pero no ha de despreciarse el segundo, ya que está sufriendo un increíble crecimiento en el número de unidades y en su popularidad, un ejemplo claro son los famosos drones. Pero lograr que un robot se desplace no es tan fácil como decirlo. Según el entorno por el que este debe circular puede distinguirse entre robots acuáticos, aéreos y terrestres. De entre todos los tipos, los más complejos de elaborar son los terrestres, y la razón es bastante evidente: la gran variedad de terrenos a los puede enfrentarse un robot van desde el hielo del ártico hasta la arena del desierto, pasando por barro, escombros, vegetación, grava, etc. Casi para cada terreno existe un medio de locomoción que sobresale sobre el resto, aunque también se puede ser ambicioso y optar por lograr un medio adecuado para todos o por lo menos la mayoría de ellos. Y este es el punto en el que se centra el proyecto aquí desarrollado: el diseño, desarrollo, construcción y evaluación de un medio locomotor que sea capaz de desplazarse por un medio en concreto. Este medio intentará determinarse mediante sucesivas pruebas en diferentes terrenos y la comparación de los resultados obtenidos con los de otros robots existentes a fin de concluir si el robot desarrollado posee alguna ventaja sobre los demás. Para lograr crear este robot primero se concibió el sistema locomotor como puede apreciarse en la imagen siguiente. Este consiste en una serie de barras dispuestas en varias direcciones capaces de extenderse y contraerse asimilándose a la función que poseen las patas. La forma del robot elegida es una esfera, por lo que las patas tendrán la función de hacer rodar al robot. Para concebir estas patas, primero ha de terminarse su número y distribución. Una vez se ha definido claramente la forma del sistema locomotor ha de resolverse el problema de cómo construirlo y reducirlo a un espacio determinado que es el propio robot. Para poder diseñar todos los mecanismos se ha empleado Autodesk Inventor. Para poder mover toda la mecánica implicada es necesario disponer de unos accionamientos. En este caso los elegidos han sido unos servos, por tanto es un robot de accionamiento eléctrico. Una vez se ha determinado la mecánica y los accionamientos necesarios para ponerla en funcionamiento es el turno de la electrónica. Se ha determinado un esquema electrónico en base a unos cálculos de potencia que permiten el abastecimiento energético correcto al robot así como las comunicaciones necesarias para ser controlado desde otro dispositivo. Una vez se ha diseñado toda la electrónica se puede desarrollar el algoritmo de control del robot. El concepto consiste en diseñar un algoritmo que traduzca las órdenes enviadas desde el otro dispositivo que lo controla (máster), como puede ser un incremento de posición, en el movimiento de las patas adecuado que consiga desplazar al robot al punto deseado. Después de este algoritmo de control se pasa a la programación del sistema de comunicaciones y a la interfaz hombre-máquina en el dispositivo de control. Ya con todo diseñado, se pasa a la etapa de construcción, donde se pone en práctica todo lo diseñado hasta este momento, comenzando por la estructura base, es decir, la esfera que forma el cuerpo, y acabando por la programación. Una vez acabado el montaje el último paso es las pruebas sobre el terreno, que determinan si el robot construido posee alguna ventaja sobre los otros ya mencionados.

Más información

ID de Registro: 43441
Identificador DC: http://oa.upm.es/43441/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:43441
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 10 Oct 2016 07:57
Ultima Modificación: 10 Oct 2016 07:57
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