Diseño e implementación de un robot antropomórfico de seis grados de libertad Open Source (OSH-OSS)

Abstract

Un importante campo de investigación dentro del área de la Mecatrónica comprende el desarrollo de plataformas robóticas basadas en software libre, enfocado principalmente en el sistema operativo ROS (Robot Operating System). La principal desventaja con respecto a los manipuladores robóticos comerciales se basa en la falta de flexibilidad en el diseño, debido a que el hardware se encuentra protegido por derechos de autor o parcialmente liberado. Existe la necesidad de desarrollar una plataforma que facilite la enseñanza y aprendizaje de la robótica enfocada en el hardware y software libre con aplicaciones industriales. Para el desarrollo del proyecto, se planteó el uso de la metodología de diseño de sistemas mecatrónicos propuesta dentro de la norma VDI 2206. La fabricación del prototipo se realizó principalmente utilizando el proceso de impresión 3D con PLA en una impresora Prusa i3 con un volumen de impresión de 225x225x160 [mm], con un tiempo de fabricación aproximado de 93 horas. El cálculo de la cinemática directa se realizó utilizando la definición de parámetros de Denavit-Hartenberg, mientras que la cinemática inversa se obtuvo mediante la aplicación del concepto de desacople cinemático. Como resultado se obtuvo un robot antropomórfico de seis grados de libertad Open Source (OSH-OSS) con una precisión de 2.03 [mm] y repetitividad de ±4.89 [mm], con una carga útil de 0.15 [kg] y una relación de carga útil de 5.21%.