Brazo robótico automatizado para la selección y separación de dos materiales: aluminio y PET.

...

[pic 6]

Figura 4a. Vista frontal del manipulador utilizado para la selección de materiales (acot. mm)

Figura 4b. Vista superior del manipulador utilizado para la selección de materiales (acot. mm)

Se realizó también el diseño CAD general del prototipo del brazo manipulador, el cual se muestra en la Figura 5, se puede observar la manera en que opera para la selección de los envases aluminio y PET colocándolos adecuadamente conforme a su composición.

[pic 7]

Figura 5. Vista general del prototipo

Para obtener el modelo matemático del manipulador y poder obtener posteriormente el modelo de la cinemática directa se calculó la matriz de transformación homogénea y la matriz de transformación inversa, en el desarrollo del modelo matemático se tomó como base el sistema de referencia que se muestra en la Figura 6.[pic 8]

Figura 1.9 Sistemas de referencias del manipulador

Al tener previo conocimiento del correcto giro de los ejes las referencias, y las limitaciones de giro, se realizó el cálculo matricial, definiéndose el plano en que giraba cada eslabón, se realizó una multiplicación de los primeros 2 eslabones, para después, multiplicarlo por la tercera, pertenecientes al último eslabón, el último del robot en realidad no se calculó, ya que, en la mayoría de robots, este no suele ser incluido en las operaciones. A continuación se presentan las operaciones realizadas, para la obtención de las matrices de transformación homogénea, y homogénea inversa:

- Primer eje de giro:

Y=Primer eslabón rotación en “y”[pic 9]

- Segundo eje de giro:

Z= Segundo eslabón rotación en “z”[pic 10]

- Tercer eje de giro:

Z1=Tercer eslabón rotación en “z”[pic 11]

- Se multiplica la matriz de “Y” por “Z” conforme el orden de las rotaciones

Y* Z= [pic 12]

- El resultado de la operación anterior es multiplicado por la otra rotación en “Z”

Y*Z*Z1=

Y se obtiene:

[pic 13]

Matriz de transformación homogénea

T=[pic 14]

Matriz de transformación inversa

T-1=[pic 15]

IV. Conclusiones:

En el proyecto se logró observar que la adaptación e implementación del brazo robótico para seleccionar material como el PET y aluminio no es muy difícil ya que si se aplicara para la industria o un basurero sería incluso redituable, ya que los desechos como el PET y aluminio no solo se separarían, sino que se podría reciclar e incluso comercializar. En trabajos posteriores se pretende hacer varias mejoras como la disminución del ruido en los engranes y también una mejora en la programación ya que no se utilizó ningún sensor para el control y eso lleva a cabo una serie de desventajas, al implementarlo se podría optimizar el trabajo del manipulador.

V. Bibliografía:

[1] McNicoll , A. (2013, 01). Un robot puede ayudar al planeta con el creciente problema de desechos. Planeta CNN. Obtenido 11, 2015, de http://mexico.cnn.com/planetacnn/2013/06/10/un-robot-puede-ayudar-al-planeta-con-el-creciente-problema-de-desechos

[2] Mendonza Sánchez Eduardo Augusto, “Control de un Robot Manipulador”, Tesis Profesional, Marzo 2004, Universidad de las Américas,

[3] Anibal, B. O. (2007). Robótica Manipuladores y robots móvies. México D.F.: Alfaomega grupo editor.

[4] Tecnologías de la Información y de la Comunicación. Capítulo 6, Programación y control de procesos. Juan A. Alonso, Santiago Blanco A., Santiago Blanco S., Roberto escribano, Víctor R. González, Santiago Pascual, Amor Rodríguez. Editorial Ra-Ma 2004.

[5] Control y Robótica. Tema: Fundamentos de robótica. Curso provincial. CFIE Valladolid II. Víctor R. González. Asesoría de Tecnología y FP.