Diseño y Construcción del Prototipo de un Brazo Robótico con Tres Grados de Libertad, como Objeto de Estudio

Design and construction of a Robotic Arm Prototype with three degrees of freedom as an object of study

La evolución de la robótica ha permitido la creación de dispositivos que ayudan a automatizar las tareas del ser humano, un ejemplo de esto son los brazos robóticos, los cuales se han convertido en una herramienta para profesionales y estudiantes, debido a que permite realizar tareas complejas, peligrosas y repetitivas de manera más sencilla y eficiente. Debido a esto, la Universidad Libre Seccional Barranquilla está realizando la creación de un brazo robótico utilizando tecnologías como la impresión 3D para las piezas, junto con hardware y software libre como el Arduino con un módulo Bluetooth, el cual es enlazado con un aplicativo móvil hecho en Android para el funcionamiento y control del brazo a distancia.

1. INTRODUCCIÓN

En los últimos años se ha visto un incremento en el interés por el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en la robótica y la inteligencia artificial, cuyas aplicaciones son de mucha utilidad tanto en la vida cotidiana como en la industria y demás tareas que pueden ser tediosas y repetitivas para el hombre [1]. El programa de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Libre, Seccional Barranquilla, decide incursionar en esta tecnología con el proyecto de investigación que permite la creación de un brazo robótico, fabricado con software y hardware libre.

Las piezas que componen al brazo se fabricaron en una impresora 3D, este a su vez tendrá un control a distancia, el cual está en etapa de desarrollo y perfeccionamiento, y se realiza por medio de un aplicativo móvil, que se comunica con un Arduino a través de Bluetooth permitiendo el movimiento de los motores.

Un Arduino es una plataforma de hardware libre basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares [2].

El movimiento del brazo robótico tendrá entre dos y tres grados de libertad realizado a través de unos motores eléctricos, conocidos como servomotores, que tienen la capacidad de ser controlados, tanto en velocidad como en posición. Esta tecnología permitirá inicialmente la simulación de procesos industriales con fines académicos en la Facultad de Ingenierías de la Universidad.

2. METODOLOGÍA

El desarrollo y construcción del brazo robótico controlado a través de Arduino [2] se realizó del siguiente modo:

Diseño del brazo

A través de la consulta en páginas web de software libre y archivos relacionados con la construcción de brazos robóticos, fue encontrado un programa llamado LibreCAD, el cual es usado para llevar a cabo el diseño en 2D de las partes del brazo robótico [3-5].