Resumen

Resumen- El presente artículo describe los resultados obtenidos al modelar matemáticamente, diseñar y manufacturar un prototipo de brazo robot del tipo manipulador vertical con cinco grados de libertad que permita la colocación de objetos en coordenadas con un gripper como efector final. La tarea de tomar y colocar un objeto consiste en considerar la coordenada del efector final del robot y la coordenada de la posición deseada en el espacio de trabajo. Se describe el diseño y modelo matemático de su cinemática directa; así como el análisis del movimiento de su efector final mediante la transformación del espacio cartesiano al de las articulaciones respecto a sus eslabones utilizando el algoritmo de parametrización matricial Denavit-Hartenberg (D-H) para cinemática directa, su validación y simulación en MATLAB para obtener las coordenadas del efector final. Posteriormente se describe el diseñó y manufactura en PVC del modelado utilizando servomotores controlados por una tarjeta servocontroladora con GUI de diseño propio para experimentar y comparar los resultados del modelo matemático, y su simulación respecto al prototipo físico.

Palabras Clave-parametrización matricial, cinemática directa, parametrización Denavit-Hartenberg, robótica, metodología de manufactura.

Abstract- This paper describes the results in the modelling, design and build of a vertical manipulator robotic-arm prototype with 5-degree of freedom designed to perform a pick and place task with its gripper; considering the end-effector coordinate of the robot and the desired position coordinate in its workspace. This research describes a robot forward kinematics matemathical modeling and its gripper motion through a joint space analysis defined by the transformation from the cartesian space respect the joint space. The Denavit-Hartenberg (D-H) forward kinematics matrix techique is used to model the manipulator’s links and joints to validate a design and simulate in MATLAB to get the robot’s gripper coordinate. Based on the matemathical model the robotic arm was design and build using servomotors drived by a self design reprogramable USB-HID servocontroller with a Window’s GUI to experiment and compare results of the physical prototype, matemathical model and simulation.

Keywords- matrix setting, forward kinematics, Denavit- Hartenberg setting, robotics, manufactury metodology.

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivar 4.0 Internacional

Citado en Harvard.:

Fajardo Rendón M. 2019. Diseño y construcción de un manipulador industrial de cinco grados de libertad: Modelado matemático y análisis del efector final. Journal de Objetos y Objetivos Matemáticos, No.1, pp. 10 -21. Disponible en::<http://joom.org,mx/>

Citado en APA 7a ed.:

Fajardo Rendón M. (2019). Diseño y construcción de un manipulador industrial de cinco grados de libertad: Modelado matemático y análisis del efector final. Journal de Objetos y Objetivos Matemáticos, No.1, 10 -21. .