Programación de robot paralelo para la simulación de vibraciones

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo evaluar la viabilidad del uso de un robot paralelo tipo 6-RSS, instalado en el laboratorio de Mecánica de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación, como plataforma de simulación sísmica. Para ello, se ha desarrollado un sistema de control basado en el entorno Lenze PLC Designer, capaz de ejecutar trayectorias complejas previamente calculadas mediante MATLAB. El trabajo incluye una descripción completa del entorno de programación Lenze PLC Designer, basado en la norma IEC 61131-3, así como una exposición clara y estructurada de los distintos lenguajes de programación que esta norma contempla y que se encuentran disponibles en la herramienta. Además, se ha realizado un estudio detallado de la arquitectura del sistema, abarcando tanto los componentes mecánicos como los electrónicos, así como su configuración y conexiones. La plataforma ha sido instrumentada con sensores inerciales con el fin de analizar su comportamiento dinámico y estudiar el impacto del juego mecánico (backlash). Los ensayos experimentales han demostrado que el robot es capaz de reproducir con precisión trayectorias complejas, validando el modelo de simulación utilizado y confirmando su potencial como herramienta para la realización de ensayos sísmicos.

Throughout this document, the feasibility of using a 6-RSS parallel robot, located at the Mechanics Laboratory in the ETS of Industrial and Telecommunications Engineers of the University of Cantabria, as a seismic simulation platform is assessed. A control system was developed using the Lenze PLC Designer environment, capable of executing complex trajectories previously calculated with MATLAB. The project includes a comprehensive description of the Lenze PLC Designer programming environment, which is based on the IEC 61131-3 standard. It also provides a clear and structured overview of the different programming languages defined by the standard and available within the tool. Furthermore, a detailed analysis of the robot's system architecture has been conducted, addressing both mechanical and electronic components, as well as their configuration and connections. The platform was equipped with inertial sensors to evaluate its dynamic behavior and study the impact of mechanical backlash. Experimental tests confirmed that the robot is capable of accurately reproducing complex trajectories, validating the previously simulated model and confirming its potential as a reliable tool for seismic testing.