DEVELOPMENT OF A TRAINNING MODULE FOR PARALLEL ROBOTIC AND ARTIFICIAL VISION WITH A UNIVERSAL GRIPPER SYSTEM

En este artículo se presenta de forma descriptiva el desarrollo de un módulo didáctico para el estudio de la UREytica paralela y algoritmos de YLVLyn artificial. Se integro un sistema de sujeción universal para la manipulación de objetos en movimiento.También se presenta el procedimiento para la estimación de la posición de los objetos, clasificación y transporte.This paper presents in adescriptive way the develop a training module for the study of parallel robotics and artificial vision algorithms. Was integrated a universal gripper system for handling moving objects. It also shows the procedure for estimating the position of objects, classification and transport

Simulación virtual de una suspensión multibrazo en entrono VRML

El objetivo del presente proyecto es realizar el movimiento del sistema de suspensión independiente tipo multibrazo de un vehículo, mediante técnicas virtuales. Gracias a esto se pretende facilitar la comprensión del comportamiento de estos elementos de seguridad pasiva, así como motivar y atraer la atención de los estudiantes a través de gráficos tridimensionales de calidad y del alto grado de interactividad ofrecida por los sistemas virtuales. Para ello, se integran las herramientas de diseño asistido por ordenador en 3D, como el programa Solid Edge, con las que se diseñarán las piezas de la suspensión, con las simulaciones virtuales mediante el sistema VRML, el cual permite, con una simple conexión a Internet, la construcción de esos espacios virtuales de los que se habla.Ingeniería Técnica en Mecánic

Simulación virtual de una suspensión McPherson en entorno VRML

El proyecto tiene como finalidad realizar un estudio del movimiento de la suspensión de un vehículo, mediante técnicas virtuales. En concreto, se simula la suspensión independiente de tipo McPherson. De esta manera, se pretende facilitar la compresión del comportamiento de estos elementos de seguridad pasiva, así como motivar y atraer la atención de los estudiantes, a través de gráficos tridimensionales de calidad y un alto grado de interactividad ofrecida por los sistemas virtuales. Para ello, se integran las herramientas de diseño asistido por ordenador en 3D, como el programa Solid Edge, con las que se diseñarán las piezas de la suspensión, con las simulaciones virtuales mediante el sistema VRML, el cual permite, con una simple conexión a Internet, la construcción de espacios virtuales.Ingeniería Técnica en Mecánic

Simulación virtual de una suspensión longitudinal en entorno VRML

Este proyecto final de carrera pretende, mediante el diseño de la suspensión en Solid Edge y posterior simulación en entorno VRML, conseguir que el aprendizaje y compresión de los componentes y funcionamiento de la suspensión longitudinal sean más sencillos y amenos para el alumno. La finalidad del presente proyecto es el estudio del movimiento que realiza una suspensión mediante el uso de técnicas virtuales. Concretamente se va a estudiar la suspensión semi-independiente tipo longitudinal o de “rueda tirada”. De esta forma, se pretende facilitar la comprensión por parte del alumno del comportamiento que ofrecen los elementos de seguridad pasiva. De la misma manera, se pretende motivar y atraer la atención de los estudiantes a través de las imágenes de gran calidad y del alto grado de interactividad ofrecida por los sistemas virtuales. Cada vez es mayor el número de centros de enseñanza en los que se utilizan aplicaciones de este tipo. Con este fin, se ha recurrido a la utilización del programa de diseño Solid Edge, mediante el cual se han diseñado las distintas piezas que componen la suspensión ya que este programa ofrece grandes posibilidades en el diseño, además de permitir la posterior obtención de imágenes para su simulación en el entorno VRML.Ingeniería Técnica en Mecánic

Diseño y análisis de una pinza de agarre con sistema retráctil

La industria moderna no puede prescindir de los sistemas mecánicos de agarre en cualquier ámbito de la fabricación y la manipulación de objetos. Las pinzas de agarre tienen un papel importante con prestaciones muy útiles y versátiles. Los distintos campos de aplicación, favorecen su utilización e implantación en la industria. En el presente Proyecto Fin de Grado, se presentan: - El diseño de una pinza de dos dedos retráctiles. - En análisis cinemático y dinámico de una pinza de dos dedos retráctiles actuada por cremallera. - Los modelos de elementos finitos implementados en Autodesk® Inventor®, para comprobar y comparar los resultados obtenidos analíticamente. - La fabricación de un prototipo experimental de la pinza de sujeción.Nowadays modern industry cannot survive without the development of efficient mechanical systems in order to solve one of the main issues that this industry faces: the mechanical gripping systems during both the production and the handling process. Tweezers play a crucial role when dealing with this problem as it can be easily integrated to the many areas of the industry. This essay focuses on: - The design of tweezers composed by two retractable fingers. - The cinematic and dynamic analysis of the retractable fingers tweezers actuated by zipper. - The Finite Element Analysis via Autodesk® Inventor® in order to provide numerical analysis. - The development of an experimental prototype for the tweezers.Ingeniería Mecánic

Diseño y puesta en marcha de una célula de fabricación flexible robotizada (I)

Este Proyecto Fin de Carrera se basa en el diseño y puesta en marcha de una célula de fabricación flexible robotizada, que realice distintos procesos de ensamblaje y mecanizado del sector de la construcción. Dicha célula, es una reproducción de una factoría móvil llamada Mobile Factory, incluida dentro de uno de los proyectos de colaboración europeos del Sexto Programa Marco de la Comisión Europea (6FP) llamado ManuBuild, el cual se explica detalladamente más adelante. La idea principal y objetivo del proyecto ManuBuild consiste en realizar el salto del proceso constructivo tradicional (construcción en la obra, agentes del proceso mal integrados y coordinados, etc.) a un proceso que aproveche las ventajas de la industrialización, tomando ejemplos de lo que ocurre en otros campos, como el automovilístico o el aeronáutico. La célula, basa su funcionamiento en un brazo robótico comercial IRB2400-16 de la marca ABB. Por tanto, los diseños realizados, tanto hardware como software, serán los necesarios para que el robot pueda realizar los procesos deseados. El diseño hardware consiste en los diseños electrónicos y mecánicos necesarios para la implementación de los sistemas físicos de los que está compuesta la célula. Por otro lado, el diseño software consiste en el diseño de los procesos de mecanizado y ensamblado a realizar y en el diseño de una célula robotizada virtual que permita la simulación de los mismos y la transferencia de programas robóticos del ordenador al robot. Además del diseño de la célula, se ha llevado a cabo su puesta en marcha en el laboratorio del departamento de Sistemas y Automática de la Universidad Carlos III de Madrid, verificando el correcto funcionamiento de los distintos sistemas y realizando los procesos y demostraciones convenientes.Ingeniería Técnica en Electrónica Industria

Reconstrucción puesta en funcionamiento y mejora de mano robot de cuatro dedos que imite los modelos prensiles humanos.

Este libro describe de forma clara, el proceso de reingeniería de mano robótica de cuatro dedos UMNG que se realizo durante este proyecto de investigación, para esto se presentan de una manera clara la información correspondiente a manos robóticas en general, asa como mecanismos y sistemas de manipulación de objetos. Se presenta de manera general descripción de la mano UMNG, mostrando así proceso de construcción y resultados obtenidos con su elaboración en el 2002. Se desea Mostrar de manera detallada proceso de reingeniería realizado, obteniendo resultados favorables, mostrando así sistema mecánico virtual y en simulación, interfaz de comunicación y visualización de movimiento dentro de entorno virtual, también se expone validación de resultados en movimientoThis book describes in a clear, re-engineering the robotic hand of four fingers UMNG that took place during this research project, for this is presented in a clear manner the information for robotic hands generally handle mechanisms and systems object manipulation. It presents general description of hand UMNG and mos-strating construction process and results obtained with its development in 2002. They want to show in detail the process of reengineering performed, obtaining favorable results, showing virtual mechanical system and simulation, communication interface and visualization of movement in virtual environment, validation of results is also discussed movingPregrad

Diseño, modelado y fabricación de robots blandos

Con el objetivo de mejorar la interacción entre los robots y las personas, se ha desarrollado un actuador robótico blando basado en un sistema de fuelles. El cuerpo principal del actuador está constituido por un material elastómero. El movimiento es realizado por una actuación neumática, al introducir aire a presión en su interior el actuador se enrolla sobre sí mismo. La naturaleza de este movimiento permite que combinando varios actuadores se puedan coger objetos con distintas formas. También es usado para la recuperación de movilidad en los dedos de las manos. Las características más destacables de este actuador es que es capaz de adaptarse a la forma de los objetos y su capacidad para manipular objetos delicados debido a que ejerce una fuerza de alrededor de 1N sobre los objetos con los que contacta. Está pensado para crear una herramienta combinando varios actuadores para permitir el agarre de distintos objetos por un brazo robótico. La aplicación de materiales blandos en robótica no sólo se debe a su capacidad de adaptarse a entornos desconocidos y cambiantes, sino a que permiten una interacción segura entre robots y humanos. En los brazos robóticos los componentes más peligrosos son los extremos de los brazos robóticos debido a que alcanzan una mayor velocidad lineal cuando se produce el movimiento del brazo. Al introducir componentes blandos en los extremos de los brazos robóticos se puede mejorar la seguridad en caso de impacto. En este trabajo se realizó el diseño, modelado y fabricación de distintos prototipos de este actuador blando llamado “PneuNet”. Los objetivos son conocer que características morfológicas deben ser utilizadas en el diseño de estos actuadores y cómo mejorar el proceso de fabricación. El diseño ha sido realizado mediante el paquete de software de diseño asistido por ordenador, SolidWorks. El modelado ha sido realizado mediante el paquete de software de simulación basado en el método de elementos finitos, Abaqus. Los resultados obtenidos a partir del modelado y la fabricación del actuador permiten llegar a diferentes conclusiones sobre cómo mejorar su rendimiento. El moldeado de diferentes tipos de actuador permitió llegar a la conclusión de cómo afectan ciertas propiedades morfológicas al rendimiento del actuador. Una mayor altura de las cámaras, un mayor número de cámaras y un menor espesor de muro hacen que el actuador necesite una menor presión para realizar una actuación completa. En el proceso de fabricación encontramos varios detalles que se deben mejorar. Se requiere una impresora más precisa para lograr que las paredes de las cámaras tengan exactamente 1mm. de espesor. Por lo que debe usarse un espesor de muro de 2mm preferiblemente. Además a pesar de utilizar una cámara de vacío para que las burbujas interiores asciendan a la superficie del molde, se pueden observar burbujas en el cuerpo del actuador. Esto provoca que las paredes tengan puntos más débiles por donde se pueden producir roturas. Las soluciones que se han encontrado a este problema son dos. En primer lugar se debe aumentar la presión de la cámara de vacío. En segundo lugar una vez mezcladas los dos componentes del elastómero se debe verter en el molde e introducir en la cámara de vacío tan rápido cómo sea posible. De esta forma se evita que el elastómero empiece a curarse y se vuelva más denso, lo que provoca que las burbujas no puedan salir a la superficie.In order to improve interaction between robots and people, it has developed a robotic soft actuator based on bellows. The main actuator body is constituted by an elastomeric material. The movement is performed by a pneumatic action, introducing compressed air inside the actuator, it wound on itself. The nature of this movement allows that combining several actuators a tool can pick up objects with different shapes. It is also used for the recovery of mobility in human fingers. The main features of this actuator is that it is able to adapt to the shape of objects and also their ability to handle delicate objects because it exerts a force of about 1N to the objects that contact. It is designed to create a tool combining several actuators to allow grip different objects by a robotic arm. The application of soft materials in robotics is not only its ability to adapt to unknown and changing environments, also they allow for secure interaction between robots and humans. Robotic arms in the most dangerous parts are the ends of the robotic arms due to reaching greater linear velocity when movement of the arm occurs. By introducing soft components at the ends of the robotic arms, safety can improve in case of impact. In this work the design, modeling and manufacturing of different prototypes of the soft actuator called "PneuNet" was held. The objectives are to know the morphological characteristics that should be used in the design of these actuators and to improve the manufacturing process. The design has been performed using the software package Computer-aided design, SolidWorks. The modeling was performed using the simulation software package based on the finite element method, Abaqus. The results obtained from the modeling and fabrication of the actuator allows to reach different conclusions on how to improve their performance. The molding of different types of actuator allowed to conclude how certain morphological affect actuator performance properties. A height greater than the chambers, a greater number of chambers and a lower wall thickness cause the actuator require a lower pressure for a full performance. In the manufacturing process are many details that need improvement. A more precisely printer is required to ensure that the walls of the chambers have exactly 1mm. thick. So a wall thickness of 2 mm should preferably be used. Furthermore despite using a vacuum chamber so that the bubbles flow from the inside to the mold surface, bubbles can be observed in the actuator body. Because of that, the walls have weak points where breakage can occur. The solutions we found to this problem are twofold. First you should increase the pressure of the vacuum chamber. Secondly once mixed the two elastomer components, the mixture should be poured into the mold and introduced into the vacuum chamber as quickly as possible. Thus prevents the elastomer begins to heal and become more dense, causing the bubbles can not rise to the surface.Ingeniería en Tecnologías Industriale

Caracterización, Modelado y Diseño de Sensores Táctiles Piezorresistivos

Un sensor táctil es un dispositivo con el que se obtiene información del entorno mediante el contacto con él. Su implementación se basa en distribuir una serie de unidades sensoriales de fuerza, a las que denominamos tácteles, de forma matricial; de modo que al contactar con un objeto se detecta la distribución de fuerzas, su forma, su orientación, etc. El campo de aplicación de estos sensores es muy amplio, por ejemplo en medicina, robótica, o tele-presencia, siendo especialmente necesarios en entornos complejos, no estructurados o peligros. En el presente trabajo se proponen diferentes sensores basados en polímeros piezorresistivos, cuya estructura se basa en una matriz flexible de electrodos sobre la que se coloca una lámina de un material electro-activo que disminuye su resistencia con el aumento de la presión aplicada. Se analizan y caracterizan los sensores, que están orientados a aplicaciones de gran área con tecnologías de bajo coste. Para la elaboración de las matrices de electrodos se utilizan dos tecnologías: una placa de circuito impreso sobre un sustrato flexible (tecnología PCB), y técnicas de serigrafía sobre un sustrato plástico (tecnología screen-printing). Los sensores fabricados se caracterizan desde el punto de vista de su respuesta, evaluando parámetros como la sensibilidad, la linealidad, la histéresis, el tiempo de respuesta, la deriva y la dispersión; y analizando también la influencia que ciertos factores de diseño, como el tamaño y geometría de los electrodos, o la conductividad del material activo, tienen sobre estas características. Para los sensores fabricados con la tecnología de screen-printing (construidos mediante la superposición de capas de diferentes materiales) se propone un método de control de la sensibilidad y rango en base a la constante elástica de dos de las capas. Para explicar los resultados experimentales se hace uso de una herramienta de análisis de elementos finitos y del modelo de Winkler, que permite modelar las rugosidades en la interfaz de contacto entre los electrodos y el material piezorresistivo. Por otro lado, se proponen, diseñan y fabrican dos estructuras que superpuestas a los sensores anteriores les dotan de la capacidad de detectar fuerzas tanto normales como tangenciales. Las componentes de las fuerzas tangenciales se obtienen del desequilibrio de fuerzas que registran los tácteles del sensor que hace de base. Ambas propuestas se analizan con una herramienta de análisis de elementos finitos. Además, se muestran resultados experimentales de los prototipos fabricados para ilustrar su viabilidad. Por último, se describe un trabajo concreto de fabricación de un sensor de gran área para cubrir el brazo de un robot de rescate haciendo uso de elementos discretos de fuerza comerciales (FSR). En él se proponen, implementan y evalúan algunas estrategias de diseño que mejoran la respuesta de los FSR. De todo el trabajo desarrollado, se adquiere un conocimiento acerca de cómo abordar el diseño de este tipo de sensores táctiles y de aquellos realizados con tecnologías similares, extrayendo conclusiones y reglas de diseño básicas. Así mismo, se describen las diversas plataformas de test para los sensores táctiles que han sido fabricadas y que en su conjunto constituyen una infraestructura automatizada de caracterización, muy útil para futuros trabajos