Diseño, construcción e implementación de un prototipo de robot omnidireccional para impresión 3D

Abstract

Un importante campo de aplicación dentro del área de la Mecatrónica comprende el desarrollo de nuevas alternativas de impresión 3D. La principal desventaja que presentan las impresoras comerciales es el área limitada de trabajo; lo cual, ha provocado que las piezas sean seccionadas y posteriormente unidas mediante pegamentos. Razón por la cual, existe la necesidad de desarrollar una solución que permita incrementar el área de impresión; por lo que, se ha considerado diseñar, construir e implementar un robot omnidireccional con el fin de producir prototipos de dimensiones mayores, sin la necesidad de imprimir piezas por sub partes. 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 construcción del prototipo se divide en dos sistemas principales: el primero consiste en una plataforma omnidireccional, misma que consta de un chasis y una estructura de acrílico que recubre los componentes motrices y electrónicos; mientras que, el segundo es un brazo robótico de configuración PRR (prismático-rotacional-rotacional) apto para incorporar un sistema de extrusión en su actuador final. El presente trabajo de titulación determina la cinemática y dinámica del brazo robótico, como punto de partida para la definición de un diseño mecánico óptimo. La programación del prototipo consiste en el post-procesamiento del código G, para adaptarlo a las capacidades motrices del robot omnidireccional; y, como resultado se obtiene un prototipo de robot omnidireccional para impresión 3D con una mayor área de trabajo.