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Brazo robótico de 3 GDL de bajo coste controlado con Arduino

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2019-10-15
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2019-10-15
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En el ámbito educativo existen impedimentos que dificultan el acceso a ciertas tecnologías, causados muchas veces por el alto coste del equipo en cuestión. El objetivo de este trabajo es diseñar y producir un brazo robótico de bajo coste, con tres grados de libertad, fabricado en una impresora 3D y controlado por Arduino. Gracias al uso de tecnologías opensource, se pueden conseguir precios realmente competitivos, permitiendo el uso de este tipo de dispositivos en aulas de no solo formación superior, sino también de educación primaria y secundaria, donde la robótica juega, cada día más, un papel fundamental. Para llevar a cabo la realización del proyecto, se han evaluado los diferentes componentes de los que está equipado un brazo robótico convencional, tomando como ejemplo los diferentes brazos articulados de la marca ABB, de los que dispone la universidad en el departamento de robótica y automática. Además, se han diseñado mediante software CAD los diferentes modelos y componentes, los cuales tras ensayo y error han concluido en un modelo final mejorado. Después del proceso de modelado, se ha procedido a la fabricación de dichas piezas mediante impresión 3D, por medio de la impresora Creality Ender 3, un kit pre-ensamblado de bajo coste con muy buenos resultados. Una vez completado el proceso de fabricación de las piezas, se procedió a su montaje uniendo las partes plásticas con los servos y demás componentes electrónicos. Para finalizar se conectaron todos los actuadores con el controlador central del autómata, que en este caso está basado en un Arduino UNO R3. Mediante el código programado en MATLAB y Arduino y el protocolo de comunicación del puerto serie, disponible en multitud de dispositivos, se puede manejar y controlar dicho dispositivo de forma sencilla desde cualquier computador o smartphone. Una vez alcanzado el final del proyecto, se puede afirmar que se ha conseguido representar de forma fiable y concisa la potencia real de un brazo articulado, sin olvidar de las limitaciones de las que dispone el prototipo presentado. Una de las limitaciones principales no solo es la capacidad de carga del robot, condicionada por los servomotores, sino la precisión y el alcance del propio robot, limitado por su pequeño tamaño y sus componentes de bajo coste. Aun así, se puede convertir en una herramienta educativa potente, debido a su portabilidad, bajo peso y coste.
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Keywords
Brazo robótico, Robótica, Arduino, Impresión 3D
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