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Brazo robótico versátil facilita procesos industriales

El dispositivo, que permite un giro de 360° sobre su base y cuatro articulaciones que posibilitan su movimiento, puede tener aplicaciones como taladrar, ensamblar circuitos robóticos o dibujar.

Medellín, 03 de julio de 2018Agencia de Noticias UN-

El brazo robótico tiene cuatro grados de libertad, que son articulaciones que le permiten mejor movimiento. Foto: Unimedios.

Al prototipo se le podría incluir una herramienta para que realice labores de fresado. Fotos: cortesía David Felipe Alvear Goyes.

Para el desarrollo del proyecto se realizó programación de un servidor web.

Las láminas de aluminio fueron uno de los materiales utilizados.

El servidor web muestra la rotación (en rojo) y el movimiento (en azul) del brazo robótico.

El prototipo se elaboró en laboratorios de las facultades de Arquitectura e Ingeniería Física de la U.N. Sede Medellín.

El brazo robótico, elaborado en polietileno de alta densidad, acero y placas de aluminio, tiene 40 cm de ancho y 60 cm de alto con todas las articulaciones extendidas, dimensiones que lo hacen diferente a los convencionales y de usos similares, los cuales son más pequeños y livianos.

Ambas características permiten que al prototipo se le puedan agregar herramientas para procesos de fresado, por ejemplo. Su funcionalidad también es proporcionada por las cuatro articulaciones que lo componen y que utiliza para realizar mejores movimientos.

El brazo robótico incluye cuatro motores conocidos como de precisión: tres funcionan a 5 voltios (V) y uno de ellos está en la base; el otro, de 24 V, soporta la estructura y tiene capacidad de torque (fuerza para producir un giro alrededor de un punto específico) de 30 kg/cm.

Con respecto al control del brazo robótico, el estudiante David Felipe Alvear Goyes, de Ingeniería Física de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín, explica que el motor más grande (de 24 V) va conectado a un driver, chip que facilita el funcionamiento del prototipo.

Al dispositivo también se le agregó una especie de cerebro, que es una raspberry pi, un tipo de computador pequeño que controla variables físicas. A este se le instaló el sistema operativo Linux, a partir del cual se pueden generar aplicaciones desde un servidor web que simula la manera en la que se movería el brazo robótico según la función requerida.

De la pieza se hace el control hacia un arduino, una placa que entrega los parámetros al driver para que este mueva el motor y ejecute la acción.

Al servidor web se le proporcionan datos como coordenadas para el desplazamiento de la punta del brazo robótico; en este se muestra la imagen de la trayectoria que realizaría y mediante un software libre envía la información en lenguaje de programación para máquinas.

Según el investigador, las pruebas consistieron en programar el servidor web y verificar el funcionamiento de los motores y demás piezas.

El objetivo de crear el brazo robótico fue superar el reto de hacerlo con estos materiales y con mayores dimensiones. “Haberlo construido con metal amplía el rango de aplicaciones gracias a que recibe datos sobre el movimiento. Por ejemplo, se puede utilizar con herramientas o hacerlo funcional para una impresora 3D”, afirma el investigador.

A futuro, el propósito es agregarle un sistema de visión artificial, para que desde el computador pequeño (la raspberry pi) el brazo robótico reconozca el objeto, y sin necesidad de programar una trayectoria, como lo hace la industria, el prototipo calcule automáticamente la ruta para tomar el objeto.

“Este proyecto puede dar una idea de que en Colombia el desarrollo industrial, la automatización y la robótica pueden llevar a un enfoque tecnológico para dejar de realizar procesos manuales y evitar riesgos de salud, por ejemplo en las articulaciones de los empleados o en la precisión de la calidad de los productos”, agrega.

En la elaboración del brazo robótico también participaron los estudiantes de Ingeniería Física Alejandro Tabares y Lucas Ramírez Posada, quienes trabajaron en los laboratorios de Fabricación Digital (FabLab) de la Facultad de Arquitectura, y de Diseño Mecánico, de Ingeniería Física.

El desarrollo fue un proyecto de la asignatura Fundamentación Robótica, orientada por el profesor Alcides Montoya, de la Escuela de Física de la U.N. Sede Medellín.

(Por: Fin/KAGG/MLA/LOF
)
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