Diseño y configuración de un robot SCARA

Abstract

El proyecto que se presenta consiste en la construcción y programación de un Robot Serie SCARA de 4 grados de libertad configurable, de forma que sus eslabones tengan varias posiciones de longitud. Se desarrollarán los modelos de las piezas mediante modelos CAD para su posterior fabricación mediante impresión 3D, utilizando servomotores de bajo coste para su movimiento y desarrollando la programación del microcontrolador mediante Arduino. Previo a la adquisición del brazo robótico, se introducirán los principios teóricos necesarios para comprender los conceptos básicos que sustentan este trabajo. Luego, el trabajo procede en cuatro etapas hasta lograr el objetivo deseado. El primero consiste en la selección de los diferentes componentes que constituyen el brazo robótico. El segundo implica el diseño de las partes que componen el robot, y esto se realiza por computadora utilizando un software CAD, así como su fabricación y montaje. En la tercera etapa se realiza el estudio de la cinemática del robot necesaria para la transición a la cuarta y última etapa, a partir del sistema de control del brazo, gracias al cual el brazo podrá realizar las tareas de manera útil. Finalmente, se tratará sobre el lenguaje utilizado para la programación, así como el algoritmo desarrollado para realizar su funcionamiento. Cabe señalar que el objetivo del presente trabajo no es obtener un manipulador con intereses industriales, sino el de un uso didáctico proporcionando un primer contacto en la rama de la robótica para estudiantes jóvenes, facilitando así la adquisición de conocimiento.

The project presented consists of the construction and programming of a SCARA Series Robot with 4 degrees of freedom that can be configured so that its links have various length positions. The models of the parts will be developed using CAD models for their subsequent manufacture by 3D printing, using low-cost servomotors for their movement and developing the programming of the microcontroller using Arduino. Prior to the acquisition of the robotic arm, the theoretical principles necessary to understand the basic concepts underpinning this work will be introduced. Then, the work proceeds in four stages until the desired objective is achieved. The first involves the selection of the different components that make up the robotic arm. The second involves the design of the parts that make up the robot, and this is done by computer using CAD software, as well as its manufacture and assembly. The third stage involves the study of the kinematics of the robot necessary for the transition to the fourth and final stage, starting with the control system of the arm, thanks to which the arm will be able to perform the tasks in a useful way. Finally, the language used for programming will be discussed, as well as the algorithm developed to carry out its operation. It should be noted that the aim of the present work is not to obtain a manipulator with industrial interests, but a didactic use providing a first contact in the field of robotics for young students, thus facilitating the acquisition of knowledge.