Efector final auto ajustable para tareas de prensión

En la presente tesis se muestra la manera en la cual se realiza la construcción de un efector final auto ajustable para tareas de prensión, a partir de un mecanismo de 4 barras cruzado, el cual tiene el propósito final de asemejarse a una mano humana. Este comprende 3 dedos semejantes al dedo índice, dondel primer dedo tiene 4 grados de libertad, el segundo y tercer dedo tienen 3 grados de libertad. El grado extra en el primer dedo es con el fin de realizar la función de dedo índice y dedo pulgar realizando una rotación sobre la palma del efector final de 180°. Para el desarrollo de este efector final se tuvieron en cuenta los diferentes tipos de prensión o agarres que un efector final puede ejecutar, el comportamiento dinámico que un dedo humano posee para observar como es el movimiento de cada falange y finalmente la trayectoria de este. Se muestran diferentes características y la importancia de las articulaciones en el movimiento de la mano. En las características de la mano se estudian los diferentes tamaños y longitudes de manos humanas con el fin de entregar una geometría aproximada para la implementación de los dedos del efector final. Se estudia la capacidad y posición que debe ocupar cada dedo en el mecanismo para ejecutar de mejor manera las trayectorias de cada uno de estos. Posteriormente se evalúan los mecanismos de transmisión más comunes en manipuladores y efectores finales con el fin de evaluar todas las posibilidades de diseñó y calcular las velocidades y posiciones que las barras desarrollaran durante el proceso de la trayectoria. Para el diseñó mecánico del efector final se toman las longitudes descritas y se plantea el mecanismo de cuatro barras y su ubicación en el sistema. Se obtienen las posiciones de cada falange y con estos datos se realiza el cálculo de las velocidades de cada barra para establecer el tipo de mecanismo. Se profundiza en los grados de libertad que posee el mecanismo y cuantos actuadores son necesarios para el movimiento de este. En la etapa de ensamble y simulación se muestra cada pieza con su espacio en el ensamble mostrando la construcción de un dedo y se explica el funcionamiento de cada barra dentro del mecanismo. Ya con el ensamble del efector final se realiza la simulación de las trayectorias mostrando las diferentes trayectorias posibles que puede tener el mecanismo completo. Con la simulación de trayectorias se evaluó el comportamiento dinámico del mecanismo con el fin de seleccionar el actuador que cumpla con los requerimientos del mecanismo Se utiliza la convención de Denavit - Hartenberg para realizar la solución al problema de la cinem ática directa e inversa del efector final el cual por su arquitectura de 3 articulaciones rotacionales se asemeja a un manipulador planar de tres grados de libertad RRR. Con la obtención y simulación de la cinemática del mecanismo se lleva a cabo la implementación del mecanismo. En la etapa de control de dicho mecanismo, se planteó el cálculo del controlador sobre el modelo dinámico interno del actuador con el fin de obtener una simulación y entender el funcionamiento de este. Dentro de las estrategias de control se estableció que se requiere un control por re alimentación de estados para obtener la velocidad y aceleración del mecanismo en cada punto de la trayectoria. Finalmente se elabora la interfaz gráfica la cual permite posicionar el mecanismo de la manera deseada y observar el movimiento del mecanismo.

• Autores: Rodríguez Torres, Jhon Alexander
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Militar Nueva Granada
• Repositorio: Repositorio UMNG
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/18039
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10654/18039
• Palabra clave: MANOS - ROBOTICA; End efector; Efector final
• License: Derechos Reservados - Universidad Militar Nueva Granada, 2018