Diseño y construcción de un prototipo de robot colaborativo de 4 grados de libertad con grabado de posiciones para trabajo secuencial aplicado a transporte de piezas mecánicas

Abstract

Los cobots son un tipo de robots orientados al trabajo colaborativo cuyo origen surge de la necesidad de interacción hombre máquina en procesos de automatización flexible. A diferencia de los robots convencionales estos no requieren de forma obligatoria la instalación de vallas de seguridad o estaciones aisladas, así como programación por líneas de código, con conocimiento previo de cinemática inversa o directa. El objetivo del presente trabajo es entregar un cobot funcional que puede realizar diferentes movimientos de forma práctica y demostrativa, otorgando la posibilidad de ampliar las secuencias preprogramadas, brindando flexibilidad y confianza al usuario en la manipulación directa del equipo.

El incentivo principal que impulsa este proyecto es sentar las bases en la incursión y desarrollo de robots orientados a trabajo colaborativo, para llevar a cabo esto, se desarrolló un prototipo el cual cuenta con 4 grados de libertad, donde los actuadores son controlados y monitoreados en tiempo real con un sistema de comunicación bajo Robot Operating System (ROS) y una interfaz de usuario multiplataforma para la previsualización, gestión y grabado de secuencias.

El primer capítulo presenta una descripción general del proyecto, iniciando con los objetivos planteado hasta el alcance logrado. El segundo capítulo detalla el origen, aplicaciones y aportes en trabajos cooperativos desde sus inicios hasta la actualidad. El tercer capítulo aborda la definición de necesidades, planeación de arquitectura, software control y coste de producción. Además, se da a conocer los cálculos efectuados con el prototipo realizado tanto el modelo cinemático y dinámico. El cuarto capítulo presenta los detalles de construcción y funcionamiento, así como resultados obtenidos de la evaluación del equipo bajo la norma ISO 9283, tanto en precisión y repetibilidad de distancia. El quinto y último capítulo finaliza con las conclusiones halladas y recomendaciones, las cuales servirán como guía para trabajos futuros.