Brazo robótico tipo puma

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BRAZO ROBÓTICO TIPO PUMA DISEÑO MECATRONICO Manuel Alexander Erick

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BRAZO ROBÓTICO TIPO PUMADISEÑO MECATRONICO

ManuelAlexanderErick

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IntroducciónROBOT PUMA

"Los robots no realizan las cirugías, pero son herramientas que dan mayor destreza al cirujano", matiza William Peine, profesor auxiliar de ingeniería mecánica en la Universidad Purdue. "Ellos le permiten entrar en espacios cerrados. Y eliminan el temblor de la mano humana, además de ser muy precisos y delicados. Es como si las puntas de los instrumentos fueran las yemas de los dedos del cirujano".

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Problema: Se requiere diseñar un Robot tipo PUMA

(brazo robótico) de 6 grados de libertad para la realización de microcirugías y cirugías teledirigidas. Este tipo de robot debe de ser de fácil manipulación pues será accesible a cualquier médico. El material debe de ser un compuesto no contaminante; también económico y mantenimiento sencillo. El tamaño es dado por la siguiente imagen y tabla pues el catedrático las limitó.

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LIMITACIONES   A1 = 0 D1 = 0mm α1 = −

90° A2 = 431.8 mm D2= 149.09 mm α2 = 0° A3 = − 20.32 mm D3 =0mm α3 = +

90° A4= 0mm D4== 433.07 mm α4 = 0° A5=0mm D5=0 α5 = 90° A6=0mm D6== 56.25mm α6 = 0°

Peso Total 5kg. estimado

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Ejemplo:

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Objetivos

Brazo Robotico tipo Puma

No Contaminante y que no altere la

cirugia

lectura de voltajes a partir de lo mecanico

Que respete las coordenadas

Moverse en dirección

congruente

Mobible por Joystick

Ligero y tamaño limitante

De Facil mantenimiento

De 6 grados de libertad

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Carta MorfológicaFunciones     Medios      

Movilidad SensoresArticulaciones

Extremidades

     

Material para el diseño

Acero Aluminio Cobre Madera PVC  

TamañoPequeño (no más de 1 m)

Medio (no más de 2 m.)

Grande (más de 2 m.)

     

Tipos de articulaciones

RedondasCuadradas

Irregulares      

Masa Ligera Media Grande      Control del Robot

Joystick Mouse Control Programado    

Control de Robot (Circuito)

Puente h Arduino Pic      

Transmission de potencia

Engranes Servos Bandas Motores DC    

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Comparación de pares

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Evaluación de Diseño Diseño 1: Sensores touch y ultrasónicos FPGA´s Servomotores Aluminio Puente H Diseño 2: Articulaciones Servos Joystick Aluminio (Aleación) Bandas Diseño 3: Extremidades Motores a pasos PVC Engranes

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Evaluando DiseñosRestricciones y objetivos 

Diseño 1 Diseño 2 Diseño 3

Movible por el humano 

80 90 70

Moverse en dirección congruente  

70 100 90

Ligero y tamaño 

70 

90 80

De 6 grados de libertad 

100 100 100

Diseño sencillo    x

 

Total: 

320 pts 380 pts 340 pts

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Elección de Diseño Aleación de aluminio 1050 Articulaciones redondas 6 grados de libertad Tamaño grande Masa media Joystick Arduino Servos

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Prototipo en Proe

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Usando MatLab y Proe

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Costo

Material Costo en M/N

1. 300.002. 1500.003. 200.004. 600.005. 250.006. 1800.00Total = 4650.00

•Arduino•Material•Conexiones (cables)•Servos•Joystick•Mano de obra

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Conclusiones Usando el software Pro-Engineer &

SimMechanics podemos usar muchas cosas, las cuales podemos estar más cerca de la realidad viendo las condiciones que manejan los motores ideales. Y haciendo el enlace con SimMechanics Link nosotros podemos hacer simulaciones más precisas.

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Conclusiones El diseño de brazos robóticos hoy en día

cada vez es más cotidiano, ya que como las cosas cada vez son más eficientes, se debe de ser más precisos pues ahora debemos de conocer las características reales del sistema que nos ayuden a conocer las respuestas del mismo.

Aprendizaje en MatLab, SymMechanics. Mejorá en Proe.

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Bibliografía http://www.wikipedia.com http://www.iearobotics.com/proyectos/siko

/Microbot_Siko.html http://superrobotica.com/S300167.htm http://www.x-robotics.com/sensores.htm#

Temperatura http://www.sandorobotics.com/main/page_

productos_arduino_uno.html http://86400.es/2006/05/30/como-funcion

an-las-baterias-de-litio/ http://www.solociencia.com/ingenieria/060

32302.htm http://spanish.alibaba.com/product-gs/ser

vo-motor-price-465735145.html http://www.robot-mexico.com/index.php?p

age=shop.product_details&flypage=shop.flypage&product_id=42&category_id=10&manufacturer_id=0&option=com_virtuemart&Itemid=54&vmcchk=1&Itemid=54