Diseño de un sistema de motores inteligentes para aplicaciones de robótica de alta precisión y desempeño.

Abstract

El presente trabajo tiene como fin desarrollar un sistema de actuadores inteligentes que utilicen como base motores paso a paso y que permitan su interconexión en cadena con un microcontrolador maestro que los controle. Se planea utilizarlos próximamente en el proyecto del brazo robótico HUMANA y en otros proyectos de robótica en el departamento de Mecatrónica. Para llevar a cabo este proyecto, se dividió en dos partes: el diseño de los motores y la programación de los componentes. Para el desarrollo de los motores se seleccionó el Arduino pro mini para formar parte de cada uno de los actuadores y el ESP32 para funcionar como microcontrolador maestro. Los motores paso a paso utilizados fueron los NEMA17 bipolares disponibles en la universidad y el driver DRV8825 obtenido localmente. Adicionalmente, se utilizó un encoder rotativo incremental para conocer la posición y velocidad de rotación, y un sensor de efecto Hall para determinar el cero absoluto. Para la comunicación entre dispositivos se empleó el sistema Daisy-chain desarrollado en la fase anterior por Yau. Éste consiste en el envío de un comando desde el maestro, el cual es transmitido a través de cada uno de los microcontroladores para luego ser finalmente recibido por el maestro para cerrar el bucle. Este retorno de datos al microcontrolador maestro permite que el usuario pueda tener retroalimentación sobre el funcionamiento correcto de los motores. (LA)