Diseño e implementación de un controlador mediante software libre para el manipulador Scorbot-ER III de 5 grados de libertad.

Abstract

En este proyecto se desarrolló un controlador genérico de cinco grados de libertad operado mediante software libre para el manipulador SCORBOT-ER. El desarrollo del controlador se resume en cuatro etapas: diseño e implementación del controlador, desarrollo de la HMI y pruebas de funcionamiento. Durante la fase del diseño del controlador se estudiaron los actuadores y sensores del SCORBOT para determinar los parámetros de control y seleccionar los componentes del controlador: controladores para motores DC L298N, tarjeta de control Arduino Mega, puertos de comunicación DB25, encoders a medida, circuito distribuidor de voltaje y fuente ATX de 700 W; cumplida esta tarea, la implementación del controlador se realizó de acuerdo a las hojas técnicas y especificaciones del robot y de cada uno de los componentes del controlador. Como punto de partida en el desarrollo de la HMI, fue necesario realizar la selección del sistema operativo de trabajo y el programa específico sobre el que se escribió la aplicación; el desarrollo de la HMI en VPython satisfizo los requerimientos del robot y el controlador ensamblado en las fases anteriores; además, el lenguaje de programación Python presenta la ventaja de ser multiplataforma por lo que la HMI del controlador puede ejecutarse sobre los principales sistemas operativos; en la HMI, las siguientes funciones fueron implementadas: cinemática directa, cinemática inversa, rutina de secuencias, interpolación lineal e interpolación circular. Finalmente tanto el controlador como el HMI fueron sometidos a pruebas de posicionamiento para verificar su desempeño dando como resultado que las posiciones alcanzadas tuvieron un error máximo de 0,0001 mm con respecto a las deseadas.