Movimiento Brazo

#Abstract El circuito del control del brazo será el encargado del movimiento del mismo para que recoja y suelte diversos objetos que previamente ha detectado. Para ello disponemos de:

• 6 servomotores: 4 servos para el control del brazo y 2 para el control de las pinzas.
• Arduino MEGA, para controlar el movimiento del brazo y la captura de objetos.
• Batería que servirá para proporcionar energía a todo lo anterior expuesto.

#Estructura del Brazo robótico

##Estructura 3D

##Servomotores

• Brazo 2 servos torque 20 kg
• Antebrazo 1 servo 20 kg
• Muñeca 1 servo 10kg
• Pinzas 2 servos 4.5 kg

##Arduino MEGA

Posee 54 pines digitales que funcionan como entrada/salida; 16 entradas análogas, un cristal oscilador de 16 MHz, una conexión USB, un boton de reset y una entrada para la alimentación de la placa.

El Arduino controlará los servomotores, así como sus ángulos de giro para que se mueva el brazo hasta el objeto detectado. Una vez montado nos quedará un circuito parecido al de la imagen sólo que con 6 servomotores en total.

##Grados de libertad Nuestro brazo robótico tiene un total de 3 grados de libertad.

Los grados de libertad hacen referencia al número de movimientos independientes que se pueden realizar. En otras palabras, un grado de libertad es la capacidad de moverse o de rotar a lo largo de un eje.

#Movimiento ##Problema cinético inverso Hallar los ángulo que deben tener las articulaciones (servos) para que el efector final (Pinzas) se posicione en una posición en el plano X-Y.

Dado:

• Longitud del brazo
• Longitud del antebrazo
• Longitud de la muñeca
• Ángulo Cabeceo. (ángulo del efector final)
• Posición X
• Posición Y

Se ha de hallar

• Ángulo del brazo
• Ángulo del antebrazo
• Ángulo de la muñeca

Esto se resuelve con las siguiente ecuaciones:

Ejemplo de calculo de los ángulos escrito en octave/matlab: https://github.com/ieeeugrsb/Wall-E/blob/master/robotic-arm/Simulation/calculation%20angles.m ###Limitaciones Hay que tener en cuenta que los servos tienen un angulo entre 0-180º, y según la estructura del brazo se verán reducidos estos ángulos. #Programa El programa inicial, en lenguaje Arduino, que funciona para que el brazo se pueda manejar a través de pulsadores, se encuentra en el apartado CODE.

##Esquema de las conexiones

#Referencias

• http://ceres.ugr.es/~angel/docencia/robin/index.htm
• http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=Cinem%C3%A1tica_de_brazos_rob%C3%B3ticos_simples_con_Octave/Matlab
• https://sites.google.com/site/proyectosroboticos/cinematica-inversa-ii
• Ejemplo del movimiento de los servomotores con pulsadores. http://www.web-robotica.com/arduino/sencillo-brazo-robotizado-con-2-servos-y-controlado-con-arduino-tutorial-paso-a-paso