Plataforma Mecánica y - Cosas de Mecatrónica · PDF filePolígono de...
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Descripción General Del Robot�El insecto hexápodo, robot de propósito general, diseñado principalmente para exploración geográfica.
�Pretende emular la morfología y sistema motriz de un insecto artrópodo-poliarticulado (Bio-inspiración).
�Posee una plataforma mecánica construida en aluminio, bronce y metacrilato principalmente, y Tele-controlado con un sistema digital secuencial (on-off) basado en tecnología TTL.
�Consta de seis patas, cada una de ellas articulada., con dos grados de libertad lo que permite al robot caminar sobre terrenos hostiles; Gracias a su diseño no presenta problemas cuando su estructura gira 180 grados con respecto a la horizontal, pues se adapta a la nueva posición girando sus patas 120 grados aproximadamente para apoyarlas nuevamente sobre el terreno (camina sobre su espalda).
Plataforma Mecánica
�Con el este sistema motriz se obtienen movimientos rectilíneos, circulares y la combinación de ambos cambio de dirección en su trayectoria, lo cual sirve para sortear obstáculos ya sea bordeándolos o pasando por encima de ellos.
Plataforma Mecánica
Con la ayuda de elementos computacionales como Solid Edge y Cosmos, fue posible visualizar detalles para la construcción y análisis estructural del hexápodo
� El construir un robot hexápodo se fundamento principalmente en las excelentes características de su polígono de sustentación
Grupo de patascontrolado por motor 1
Grupo de patascontrolado por
motor 2Polígono de sustentación
Polígono de sustentación primera etapa de la caminata
Polígono de sustentación segunda etapa de la caminata
Plataforma De Control
Diagrama del sistema de control actual (esquema general).
DemiltiplexorSeñal de potencia
Selector de extremidad(Pulsador)
Selector deposición angular
(consigna,potenciómetro)
Controlador de sistema decaminata
(conmutaciónlógica)
Multiplexorseñal análoga
Sensores(potenciómetros)
Actuadotes articulaciones
(Motores)
Amplificadorde potencia
(Motor driver)
Controladorde posición
(comparador)
Amplificadorde potencia
(Motor driver)Actuadotes
(Motores 24V)
X
Z
Y
X0
Y0
z0
X1Y1
Z1
X2
Y2
Z2
X3
Y3
Z3
Plataforma De Control
Fue utilizado el algoritmo de Denavid Hartenbergpara determinar el modelo cinemático directo e inverso, además simulados por computador con la herramienta HEMERO (Herramienta Matlab-Simulinkpara el Estudio de Robótica móvil)
Transformación de los sistemas de referencia.
En las Extremidades
0L20θ33
0L10θ22
000θ11
DAidiӨiArticulación
Parámetros obtenidos aplicando
algoritmo de Denavid Hartenberg.
Plataforma De Control
Ka = Ganancia del amplificadori = Relación de transmisión del sinfín–corona en la articulación de la extremidad.Kpote = Constante de proporcionalidad otorgada al bloque por el potenciómetro (sensor y generador de consigna).
1
0
θθ
==Entrada
SalidaG
ConsignaAmplificador Motor
ProcesoEje giratorio
Salida, eje en
posición deseada
Censor
Elemento deComparación
Valor medido
Ө0
Ө1
El objetivo de este sistema es calcular la transferencia del ángulo del eje de salida respecto del ángulo de referencia introducido en el eje de control, este sistema es utilizado en cada una de las patas y así poder controlar el ángulo de rotación respecto de su cuerpo.
En las Extremidades
Plataforma De ControlEn las Extremidades
Su principio de funcionamiento esta basado en el empleo de amplificadores operacionales en configuración de comparador de ventana.La tensión de referencia Vref 2 va a la entrada inversora de AOP1 mientras la no inversora del AOP2 recibe la tensión de referencia Vref1, La entrada restante de cada AOP recibe la tensión de control la cual es generada por ahora de forma manual.
ESQUEMA DEL CIRCUITO DE
CONTROL ANGULO ELEVACION
EXTREMIDADES
Ver esquemaGeneral
motor1motor2
Pata 1.
Pata 2.
Pata 4.
Pata 5.
Pata 6.
Pata 3.
Plataforma De ControlPara La Caminata
Fue utilizado el Motor Driver l293b de 4 canales, capaz de proporcionar en cada una de sus salidas hasta 1Amperio y dispone de entrada de alimentación separada para los drivers (dos por cada encapsulado).
Control bidireccionalPara cada motorTABLA III
Caminata hacia atrás1010
Giro hacia izquierda1101
Giro hacia derecha0110
Caminata hacia delante0101
ATRAZADELANTEATRAZADELANTE
MOVIMIENTO RESULTANTEMOTOR2MOTOR1
Patrón lógico de movimiento
Manipulador ò Gripper
� El manipulador ò gripper esta ubicado en la parte anterior del cuerpo del insecto y proporciona al robot la cualidad de sujetar y maniobrar pequeños objetos, sensando la fuerza ejercida por unidad de área aplicada al objeto.
Modelos Virtuales vs. Modelos Físicos
EL FUTURO DEL ROBOT
El proyecto será tomado como nuestro trabajo de grado, para lo cual ponemos dentro de los objetivos:
� Mejorar la plataforma mecánica de forma que pueda soportar impactos sin que se pueda afectar en gran manera el sistema mecánico o de control.
� Diseñar un sistema completamente autónomo basado en un sistema de control hibrido ( control Clásico y Técnicas de Inteligencia artificial)
Los Autores
De izquierda a derechaDaniel E Castiblanco Jiménez, Stephen Palacios López, Oskar Leonardo Martín Peña
ESQUEMA DEL CIRCUITO DE CONTROL ANGULO ELEVACION EXTREMIDADES (General)
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