Brazos articulados I

Unos de los campos más interesantes en el tema de la robótica, es el que se encarga de estudiar los brazos articulados, estos tienen infinidad de aplicaciones en la vida real como por ejemplo en cadenas de montaje, para medicina y un sinfín de usos.

Hay un montón de tipos distintos de brazos articulados, pero nosotros vamos a basarnos en un modelo sencillo llamado S.C.A.R.A. que solo permite movilidad en el eje X e Y.

Para su mejor comprensión es importante conocer una serie de términos que relatamos a continuación:

•    Nº grados de libertad, es el nº de segmentos articulados de los que consta un brazo robot, en nuestro caso vamos a usar un modelo sencillo de 2 grados de libertad.
•    Cinemática directa, nos dice una coordenada (x,y) dado el valor en grados de los ángulos de los segmentos articulados de un brazo robot.
•    Cinemática inversa, nos dice el valor en grados de los ángulos de los segmentos articulados de un brazo robot dado una coordenada (x,y).

Los conceptos anteriores son muy importantes ya que son la base del movimiento del brazo articulado, normalmente partimos de un sistema de coordenadas y a partir de la cinemática inversa calculamos el valor de los ángulos que deberemos de proporcionar a los motores del robot para que se posicionen en el punto que deseamos.

Imaginemos por ejemplo que queremos mover un objeto de la posición (x,y) a la posición (x1,y1), para ello calcularemos los ángulos de la posición (x,y), el robot se moverá a esa posición y cogerá el objeto que se encuentre en ella, luego calcularemos los ángulos de la posición (x1,y1), el robot nuevamente se moverá a esa nueva posición y soltara el objeto que tiene.

Para que veáis el funcionamiento he desarrollado un simulador para un brazo robótico de dos grados de libertad, en el podemos escoger una imagen, esa imagen se va a trasformar en puntos, esos puntos se van a trasformar en ángulos y posteriormente se moverá el simulador del robot a esos ángulos para ver cómo es capaz de dibujar esa imagen.

Como podemos observar, el vídeo refleja dos situaciones, la primera es la situación ideal donde los cálculos son exactos ya que usamos todos los decimales generados, en este caso el dibujo generado es perfecto. En la segunda situación hacemos un redondeo de los cálculos para quitar los decimales ya que los motores no trabajan con decimales y como resultados vemos que el dibujo se distorsiona un poco, podemos distinguir la figura geométrica que se está dibujando pero claramente vemos que no es perfecta.

En el siguiente articulo vamos a construir un brazo robot con vex IQ que sea capaz de dibujar estas figuras geométricas de forma autónoma, es decir, vamos a crear un brazo robot pintor que es capaz de pintar en una hoja de papel las figuras que le pasemos previamente.

También recogeremos en una traza los movimientos del brazo robot para llevarlos al programa del ordenador y que los pinte para que podamos comparar lo que le hemos mandado pintar y lo que realmente ha pintado y de esa forma ver la desviación que se ha producido.