Megaproyecto GC-R17 :

Abstract

El Megaproyecto GC R-17: Sistema háptico de control a distancia consiste en la elaboración de un sistema háptico a distancia para controlar el brazo robótico R-17 por medio de un guante utilizado por el usuario. Para desarrollar este Megaproyecto se formó un equipo de cuatro estudiantes de Ingeniería Electrónica y uno de Ingeniería Industrial. Cada integrante del equipo fue responsable del desarrollo de un módulo, los cuales son: Planificación, Mecatrónica, Interfaz, Comunicación Inalámbrica y Sensorial El módulo de “Planificación” es el encargado de la planificación y calendarización de las actividades del Megaproyecto. Así mismo, se encarga de la determinación y cuantificación de los recursos que son necesarios para llevar a cabo el Megaproyecto como lo son: recursos humanos, los físicos y los financieros. Así mismo está encargado del área mercadológica del Megaproyecto (creación del logo, publicidad en vallas, páginas web, etc.). También es el encargado de realizar todas aquellas negociaciones con las instituciones que estén interesadas en financiar el Megaproyecto. El módulo de “Mecatrónica” tiene como objetivo realizar el modelo mecánico de los tres dedos, cuidando que el sistema sea eficiente y práctico. Los dedos construidos son acoplados al robot industrial R-17. Además, determina la transmisión mecánica de movimiento, el tipo de actuadores y el material a ser usado en los dedos robóticos. El módulo “Interfaz” tiene como objetivo registrar las coordenadas en el espacio de un sensor magnético adherido a un guante. Con esta información se logran reproducir en el robot industrial R-17 los movimientos que el usuario del guante realiza. El módulo “Comunicación inalámbrica” consiste en la implementación de una red inalámbrica de dos nodos, que tiene el propósito de controlar remotamente un sistema háptico desde un guante. Por dicha red se transmiten mensajes desde el guante controlador hacia los dedos robóticos acoplados en el robot industrial R-17 y viceversa. La red se implementa utilizando el protocolo ZigBee™ de ZigBee Alliance, que cumple con el estándar IEEE 802.15.4. Los mensajes transmitirán la información de los sensores colocados en los dedos robóticos hacia el control, y los comandos emitidos desde el control hacia actuadores colocados en los dedos. El módulo “Sensorial” consiste en la evaluación e instalación de tres tipos de sensores: flexión, presión y temperatura. La información de estos tres tipos de sensores serán señales utilizadas por un sistema de control para posicionar los servomotores de los dedos robóticos de tal forma que reproduzcan la flexión y la fuerza ejercida por el usuario del guante. Entre los resultados que se obtuvieron se pueden mencionar. 1. El aporte de la planificación fue una ejecución programada, hizo posible llevar un control de avance más cercano y acertado de todas las actividades involucradas en el proceso. 2. Las propiedades del material utilizado en el maquinado de las piezas, permanecen dentro de parámetros aceptables, debido al mínimo efecto que tienen las fuerzas que actúan sobre cada una de ellas 3. Se llevó a cabo la selección del motor como actuador de movimiento para cada uno de los dedos los cuales cumplen con los requerimientos del proyecto. 4. Se desarrolló un software que cuenta con un módulo automático que permite que el brazo robótico R17 replique los movimientos capturados por el sensor magnético de posición 3D Guidance, ubicado en un guante manejado por un usuario. 5. La tecnología ZigBee satisface las necesidades para transmitir los datos de los sensores en dos vías, puesto que cumple con el envío de datos desde el guante controlador hacia los dedos robóticos a distancia, con una tasa de transferencia aceptable. Por esta razón, fue seleccionada esta tecnología para el desarrollo de la comunicación inalámbrica de este Megaproyecto. 6. Se diseñó e implementó una red de sensores en la mano robótica para recolectar datos sobre el objeto manipulado (temperatura y presión). Con base a todo lo anteriormente expuesto calificamos de exitoso el presente Megaproyecto, debido a que se logró el funcionamiento del mismo, para su pronta aplicación hacia las farmacéuticas que puedan presentar interés por el uso del GC R-17.