Brazo Robótico Con Agarre Automático Y Movilidad: 7 Steps

2025 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2025-01-23 14:37

Els robots a nivell tecnològic son els més utilitzats en la indústria deguda a les seves funcionalitats i pràctica en els processos de fabricació, gràcies a nivell de treball i temps de producció que s’aconsegueix ha augmentat la implementació a nivell mundial permetent al ser humà preocupat de treballs amb més raciocini com a gestió de la producció o projecció de ventes, degut a aquestes són rares que tenen una àmplia gamma de categories i funcionalitats a nivell mundial.

La robòtica està abarcant mercats internacionals, sobre tot, aquells països industrialitzats, com Japó, Estats Units, Alemanya i Xina que estan avançats en aquests temes. El seu desenvolupament en robòtica no es limita a només palances de braç en el processament automotriz o aeronaves militars sense pasatges, sinó que també abarcen en programes de salut com a assistent en participacions mèdiques. Com per exemple a la Xina, existeix un restaurant, a la part nord a Harbin, on els camarers son robots. L’ús de robots a les indústries, que realitza activitats que són de suma exactitud ha permès el seu creixement en els darrers anys. La evolució de sistemes robòtics s’ha enfocat a realitzar millors en esquemes crítics, com treballar en situacions extremes, lograr una precisió de moviments, tenir funcionalitat múltiple, logros en l’adaptació en ambients de treball forzosos i l’autonomia de funcionalitat. Entonces, degut a la usabilitat, l’esquema propi i la construcció de prototips de braços robòtics per a control, manipulació i tarifes similars, haurien de tenir un valor accessible tant per a la indústria com per a la base educativa, considerant que aquest és un tema excel·lent com a desenvolupament de projectes, per a la generació estudiantil.

Pas 1: Objectius

• Construir amb coneixements bàsics d’enginyeria un braç electrònic o mecànic.
• Que pueda ser utilitzat per aprofitar objectes de baix pes.
• Aconseguir controlar amb un telèfon intel·ligent.
• Conseguir l’automatització d’una pinça a l’objectiu objecte.

Pas 2: Fundamentos Teóricos

Fundaments de Programació: Per aquest treball es necessiten conceptes bàsics i alguns avançats de programació en “Arduino” per així aconseguir l’automatització de les peces.

Fundaments de mecànica: Per al projecte que necessitem coneixem diferents eines i concepte de mecànica per poder construir el braç que sigui funcional i movilitzable.

Fundaments d’electrònica: Per poder construir els sistemes (protoboard) necessitem coneixements d’electrònica i revisar instruccions per la complexitat d’aquestes peces.

Pas 3: Materials i Equips de Treball

Materials:

• Servo Digital
• VL53L0X LASER Sensor ToF
• Arduino mega 2560
• Breadbord
• Botó tàctil
• Resistència 10K
• Font d'alimentació
• Alimentació 5V / 2A
• Controlador bluetooth x1
• Brazo Mecánico
• Tornillos x15

Herramientas:

• Destornilladores de diferents tamaños
• Soldadora petita.
• Pedazos de estaño.

Pas 4: Brazo Robòtic

Primer debem aconseguir els plans d’un brazo mecànic o per l’altre crear un, després d’això, fer els bons i càlculs d’on irien els motors per controlar el robot de forma automàtica.

Pas 5: Connexió de les parts electròniques

La connexió dels mòduls electrònics és:

Sensor làser VL53L0X -> Arduino Mega 2560

• SDA - SDA
• SCL - SCL
• VCC - 5V
• GND - GND

Servo -> Arduino Mega 2560

Senyal (cable taronja) - 3

Servo -> Font d'alimentació 5V / 2A

• GND (cable marron) - GND
• VCC (cable vermell) - 5V

Polsador -> Arduino Mega 2560

• Pin 1 - 3,3 o 5V
• Pin 2 - 2 (mitjançant la resistència de 10k a terra)

Bluetooth (HC-06) -> Arduino Mega 2560

• TXD - TX1 (19)
• RXD - RX1 (18)
• VCC - 5V
• GND - GND

Pas 6: Codi Arduino Mega

El programa compleix la tarea d’agarre automàtic d’un objecte que ha estat detectat pel sensor làser VL53L0X. Antes de compilar i cargar el programa d’exemple, assegurar-se d’haver elegit "Arduino Mega 2560" com a plataforma objectiu com a mostra amunt (Arduino IDE -> Herramientas -> Tablero -> Arduino Mega o Mega 2560). El programa Arduino comprova en el bucle principal - "loop vacío ()" si ha arribat a la nova lectura del sensor làser (funció readRangeContinuousMillimeters ()). Si la distància es va deixar des del sensor "distance_mm" és major que el valor "THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_FAR" o menor que "THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR", llavors el servo comença a tancar. En altres casos, es comença a obrir. En la següent part del programa, en la funció "digitalRead (gripperOpenButtonPin)", l'estat del botó pulsador es controla constantment i, si es presiona, la pinça s'obrirà malgrat estar tancat degut a la proximitat de l'objecte. (distance_mm és menor que THRESHOLD_CLOSING_DISTANCE_NEAR).

Pas 7: Unió dels elements

Després de muntar les peces i armar el robot, instal·lant a més la garra amb el sensor de proximitat a punt per al seu ús i el col·locem sobre el carro a control remot.