Diseño, implementación, simulación y control de un brazo robótico para el Rover UVG.

Abstract

Este proyecto consiste en el diseño mecánico e implementación de un brazo robótico de 5 grados de libertad para colocar en el Rover UVG. Se realizó una investigación para conocer el tipo de juntas utilizadas y cómo transmitir la potencia de los motores así como los principios básicos de ROS. Se optó por un diseño sencillo, para que sea una base en la cual se pueda realizar trabajos posteriores. Es por esto que se utilizaron los mecanismos de 4 barras como sistema de transmisión de potencia y métodos de manufactura rápida como impresión 3D y corte láser para fabricar las piezas. Para aumentar el torque de las primeras juntas, se utilizaron cajas armónicas. También se realizó el diseño de un cojinete axial impreso en 3D con balines para realizar la rotación principal. Se buscó versatilidad en el efector final, por lo que este se puede intercambiar. En cuanto al diseño de ROS, se logró implementar un paquete que funcione en el espacio de trabajo del Rover capaz de simular las juntas del robot utilizando su modelo URDF y RVIZ. Para poder mandar los datos de forma serial a los motores, se realizó un nodo subscriptor de la topic joint state para poder leer la información de las juntas y mandarlas con formato json. Se logró reducir el torque producido por el peso de los motores por 0.73 kg-cm al utilizar ambos mecanismos de cuatro barras. En las pruebas de repetibilidad, se encontró un error promedio menor a 1.5 grados en las juntas y una desviación estándar menor a 3.5 grados. El alcance máximo del brazo es de 40 cm. (LA)