Aquest treball mostra el procés des del seu inici fins a la seva final, del disseny d'un braç articulat de 5 GDL (Graus de llibertat) per a poder participar en l'ERC2022 (European Rover Challenge 2022). L'informe de la memòria se centra en tot el disseny mecànic que s'ha dut a terme per a poder conformar el braç. Tota la programació i l'electrònica necessària per a poder automatitzar i controlar el braç queden fora d'aquest treball.
L'objectiu principal és obtenir un braç, mecànicament parlant, superior al braç de l'any passat. Un braç resistent (estructuralment parlant) i estèticament agradable a la vista. Un braç les unions del qual tinguin un bon disseny i ajust per a evitar joc entre les peces i vibracions, però, sobretot un braç capaç d'efectuar les missions que es veuran en la competició, com, per exemple, la connexió i desconnexió d'endolls, activar i desactivar interruptors, extreure mostres de 500 g entre altres…
Per a poder conformar el braç s'inicia amb un estudi de l'art per a obtenir informació sobre els projectes ja realitzats en la indústria. S'inicia un petit càlcul inicial per a predefinir com estarà estructurat el braç i com es disposaran els motors, sense tenir dimensionat la totalitat del braç, simplement enfocat a tenir una idea de la potència necessària dels motors. Es realitzen els càlculs necessaris per a poder començar amb el disseny real, en el qual es tindran en compte les transmissions, el disseny i disposició de les peces finals, un pes bastant aproximat etc.. Arribats a aquest punt s'inicia el càlcul estructural necessari per a poder confirmar que les peces que conformen el braç (la gran majoria fabricades mitjançant impressió 3D) suportin els esforços que realitzarà. Una vegada s'han realitzat aquests punts, s'inicia la fase muntatge per a poder conformar el braç i anar solucionant tots els inconvenients.Este trabajo muestra el proceso desde su inicio hasta su final, del diseño de un brazo articulado de 5 GDL (Grados de libertad) para poder participar en el ERC2022 (European Rover Challenge 2022). El informe de la memoria se centra en todo el diseño mecánico que se ha llevado a cabo para poder conformar el brazo. Toda la programación y la electrónica necesaria para poder automatizar y controlar el brazo quedan fuera de este trabajo.
El objetivo principal es obtener un brazo, mecánicamente hablando, superior al brazo del año pasado. Un brazo resistente (estructuralmente hablando) y estéticamente agradable a la vista. Un brazo cuyas uniones tengan un buen diseño y ajuste para evitar juego entre las piezas y vibraciones, pero, sobre todo un brazo capaz de efectuar las misiones que se verán en la competición, como, por ejemplo, la conexión y desconexión de enchufes, activar y desactivar interruptores, extraer muestras de 500 g entre otras…
Para poder conformar el brazo se inicia con un estudio del arte para obtener información sobre los proyectos ya realizados en la industria. Se inicia un pequeño cálculo inicial para predefinir como va a estar estructurado el brazo y como se van a disponer los motores, sin tener dimensionado la totalidad del brazo, simplemente enfocado a tener una idea de la potencia necesaria de los motores. Se realizan los cálculos necesarios para poder empezar con el diseño real, en el que se tendrán en cuenta las transmisiones, el diseño y disposición de las piezas finales, un peso bastante aproximado etc.. Llegados a este punto se inicia el cálculo estructural necesario para poder confirmar que las piezas que conforman el brazo (la gran mayoría fabricadas mediante impresión 3D) soporten los esfuerzos que va a realizar. Una vez se han realizado estos puntos, se inicia la fase montaje para poder conformar el brazo e ir solucionando todos los inconvenientes.This work shows the process from its beginning to its end, of the design of a 5 DOF (Degrees of Freedom) articulated arm to be able to participate in the ERC2022 (European Rover Challenge 2022). The memory report focuses on all the mechanical design that has been carried out to be able to shape the arm. All the programming and electronics necessary to be able to automate and control the arm are left out of this work.
The main objective is to obtain an arm, mechanically speaking, better tan the last year's arm. A strong arm (structurally speaking) and aesthetically pleasing to the eye. An arm whose joints have a good design and adjustment to avoid play between parts and vibrations, but above all an arm capable of carrying out the missions that will be seen in the competition, such as, for example, connecting and disconnecting plugs, activating and deactivate switches, extract 500 g samples among others...
To be able to shape the arm, it begins with an art study to obtain information about the projects already carried out in the industry. A small initial calculation is started to predefine how the arm is going to be structured and how the motors are going to be arranged, without dimensioning the entire arm, simply focused on having an idea of the necessary power of the motors. The necessary calculations are made to be able to start with the real design, in which the transmissions, the design and layout of the final pieces, a fairly approximate weight, etc. will be taken into account. At this point, the necessary structural calculation is started to be able to confirm that the parts that make up the arm (the vast majority manufactured by 3D printing) support the efforts that it is going to make. Once these points have been made, the assembly phase begins to be able to shape the arm and solve all the inconveniences
