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Trabajo que describe y explica los mecánicos de un brazo robot
Enlace del trabajo:
http://wiki.webdearde.com/index.php/Principios_mec%C3%A1nicos_de_un_brazo_robot " onclick="window.open(this.href);return false;
Coloqué los modulos de otro modo y creo que así se ven un poco mas ordenados. 😀
Me sumo a la pregunta de Efesto. En el lab tengo un montón de cacharros recicables (impresoras y disqueteras) pero el motor a pelo no tiene fuerza suficiente. Me supongo que usar algún tipo de engranaje reductor...¿de ónde lo sacas?¿cómo lo montas en la aplicación del brazo?
También le copio lo de que está muy currado, enhorabuena!!!
Todoooo Esoooo apra controlar 4 motores desde el ordenador 😯 😯 😯 😯
Manu:
Dos de los motores utilizados en este brazo son stepper tipo bipolar (Pinza y giro de muñeca) y los otros tres son de tipo unipolar (Codo, hombro y giro de cintura), los dos primeros originalmente tienen un eje estriado y a los últimos tres les adapte un eje de este tipo. A cada eje le enrollé un alambre sobre la estriílla para que se pudiera acoplar a un engranaje común. El eje modificado tiene el funcionamiento similar a un tornillo sin fin. El empleo de este tipo de acople mecánico tiene ventajas y desventajas:
Ventajas:
1. La potencia mecánica del sistema es relativamente alta.
2. Al detenerse el mecanismo proporciona un freno automático.
3. Menos cantidad de componentes mecánicos.
Desventajas:
1. La velocidad final del sistema es relativamente baja.
En el caso de los dos primeros motores, son de drivers de discos de 3.5. La mayoría de estos motores utilizan un chip (PD16813) que tiene incluidos 2 circuitos H para controlar las dos bobinas del motor (bipolar), tiene 2 bits de entrada para definir el giro y su orientación, también un bit para habilitar el giro y deshabilitarlo. Un bit para activar o desactivar el modo de detenerse (stop o brake).
En este link se puede ver la hoja de datos de este chip:
En el siguiente link en el octavo post hay unas imágenes de la modificación de un eje estriado:
systemControl
😕 Existen varios factores que influyen en el diseño de este circuito que te parece algo grande.
Para empezar son cinco motores tipo paso a paso (stepper):
Pinza: 1 motor stepper bipolar de 4 hilos.
Muñeca: 1 motor stepper bipolar de 4 hilos.
Codo: 1 motor stepper unipolar de 5 hilos.
Hombro: 1 motor stepper unipolar de 5 hilos.
Cintura: 1 motor stepper unipolar de 5 hilos.
El sistema tiene la capacidad de hacer mover los 5 motores al mismo tiempo.
Tiene 11 sensores: Dos en cada articulación y uno adicional para controlar la presión en la pinza.
Utiliza 3 LEDs montados en los soportes del hombro que indican el estado del brazo.
Se utilizaron en su mayoría chips de compuertas, varios buffers, contadores, etc., en ese tiempo (1997) el uso de microcontroladores (PICs, PiCAxe, etc.), era limitado y algunos ni existían.
8 74LS00 (Quad NAND 2 IN)
1 74ls30 (1 NAND 8 IN)
1 74LS74 (DUAL D-TYPE FLIP-FLOP)
1 74LS139 (DUAL 2-LINE TO 4-LINE DEMUX)
2 74LS161 (SYNC 4-BIT COUNTER)
5 74LS244 (OCTAL 3-STATE OUTPUTS DRIVE BUS BUFFER)
2 74LS245 (OCTAL BIDIRECTIONAL 3-STATE OUTPUTS BUFFER)
2 PD16813 (DUAL H BRIDGE DRIVER)
3 SLA4061 (NPN-DARL 2-PHASE UNIPOLAR STEPPER MOTOR DRIVER)
1 NE555N (IC TIMER)
La PC se conecta al sistema por medio del puerto paralelo, del se tienen 12 bits de salida y 9 de entrada.
El software desarrollado en OS Windows, controla el brazo con la capacidad de grabar una rutina y reproducirla x número de veces.
Windows es un sistema multitarea, por lo que no puede enfocar sus recursos a una sola aplicación (caso contrario a los microcontroladores), esto limita el manejo de instrucciones en tiempo real. Esta desventaja es superada con un sistema de sincronía independiente (similar a una impresora), Este sistema divide las instrucciones en pequeños segmentos, realiza una instrucción determinada (segmento) y espera a que la PC dicte la siguiente instrucción (segmento). Este método de comunicación (pool method), garantiza que el brazo realice exactamente la rutina grabada en el ordenador. Si se eliminara este circuito, la reproducción de cada rutina sería impredecible.
Una de las razones de la implementación cada vez más frecuente de los microcontroladores en vez de ordenadores, es precisamente esta cualidad. Los microcontroladores por la naturaleza de su estructura trabajan en tiempo real, acción que es muy difícil de lograr en un sistema operativo como Windows (sistema multitarea).
En ese entonces, algunos requisitos para desarrollar el sistema eran utilizar como plataforma de programación Visual Basic, realizar la comunicación por el puerto paralelo, y por su puesto que se pudieran grabar rutinas y reproducirlas con precisión.
En la actualidad se puede simplificar de manera considerable todo el sistema, tengo algunas ideas al respecto, por ejemplo uso de algún microcontrolador, memorias flash para almacenar las rutinas y ciertas modificaciones en el sistema mecánico. Cuando ya tenga un prototipo lo publicaré con su respectivo seguimiento.
😀
