brazo robótico tipo puma
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BRAZO ROBÓTICO TIPO PUMADISEÑO MECATRONICO
ManuelAlexanderErick
IntroducciónROBOT PUMA
"Los robots no realizan las cirugías, pero son herramientas que dan mayor destreza al cirujano", matiza William Peine, profesor auxiliar de ingeniería mecánica en la Universidad Purdue. "Ellos le permiten entrar en espacios cerrados. Y eliminan el temblor de la mano humana, además de ser muy precisos y delicados. Es como si las puntas de los instrumentos fueran las yemas de los dedos del cirujano".
Problema: Se requiere diseñar un Robot tipo PUMA
(brazo robótico) de 6 grados de libertad para la realización de microcirugías y cirugías teledirigidas. Este tipo de robot debe de ser de fácil manipulación pues será accesible a cualquier médico. El material debe de ser un compuesto no contaminante; también económico y mantenimiento sencillo. El tamaño es dado por la siguiente imagen y tabla pues el catedrático las limitó.
LIMITACIONES A1 = 0 D1 = 0mm α1 = −
90° A2 = 431.8 mm D2= 149.09 mm α2 = 0° A3 = − 20.32 mm D3 =0mm α3 = +
90° A4= 0mm D4== 433.07 mm α4 = 0° A5=0mm D5=0 α5 = 90° A6=0mm D6== 56.25mm α6 = 0°
Peso Total 5kg. estimado
Ejemplo:
Objetivos
Brazo Robotico tipo Puma
No Contaminante y que no altere la
cirugia
lectura de voltajes a partir de lo mecanico
Que respete las coordenadas
Moverse en dirección
congruente
Mobible por Joystick
Ligero y tamaño limitante
De Facil mantenimiento
De 6 grados de libertad
Carta MorfológicaFunciones Medios
Movilidad SensoresArticulaciones
Extremidades
Material para el diseño
Acero Aluminio Cobre Madera PVC
TamañoPequeño (no más de 1 m)
Medio (no más de 2 m.)
Grande (más de 2 m.)
Tipos de articulaciones
RedondasCuadradas
Irregulares
Masa Ligera Media Grande Control del Robot
Joystick Mouse Control Programado
Control de Robot (Circuito)
Puente h Arduino Pic
Transmission de potencia
Engranes Servos Bandas Motores DC
Comparación de pares
Evaluación de Diseño Diseño 1: Sensores touch y ultrasónicos FPGA´s Servomotores Aluminio Puente H Diseño 2: Articulaciones Servos Joystick Aluminio (Aleación) Bandas Diseño 3: Extremidades Motores a pasos PVC Engranes
Evaluando DiseñosRestricciones y objetivos
Diseño 1 Diseño 2 Diseño 3
Movible por el humano
80 90 70
Moverse en dirección congruente
70 100 90
Ligero y tamaño
70
90 80
De 6 grados de libertad
100 100 100
Diseño sencillo x
Total:
320 pts 380 pts 340 pts
Elección de Diseño Aleación de aluminio 1050 Articulaciones redondas 6 grados de libertad Tamaño grande Masa media Joystick Arduino Servos
Prototipo en Proe
Usando MatLab y Proe
Costo
Material Costo en M/N
1. 300.002. 1500.003. 200.004. 600.005. 250.006. 1800.00Total = 4650.00
•Arduino•Material•Conexiones (cables)•Servos•Joystick•Mano de obra
Conclusiones Usando el software Pro-Engineer &
SimMechanics podemos usar muchas cosas, las cuales podemos estar más cerca de la realidad viendo las condiciones que manejan los motores ideales. Y haciendo el enlace con SimMechanics Link nosotros podemos hacer simulaciones más precisas.
Conclusiones El diseño de brazos robóticos hoy en día
cada vez es más cotidiano, ya que como las cosas cada vez son más eficientes, se debe de ser más precisos pues ahora debemos de conocer las características reales del sistema que nos ayuden a conocer las respuestas del mismo.
Aprendizaje en MatLab, SymMechanics. Mejorá en Proe.
Bibliografía http://www.wikipedia.com http://www.iearobotics.com/proyectos/siko
/Microbot_Siko.html http://superrobotica.com/S300167.htm http://www.x-robotics.com/sensores.htm#
Temperatura http://www.sandorobotics.com/main/page_
productos_arduino_uno.html http://86400.es/2006/05/30/como-funcion
an-las-baterias-de-litio/ http://www.solociencia.com/ingenieria/060
32302.htm http://spanish.alibaba.com/product-gs/ser
vo-motor-price-465735145.html http://www.robot-mexico.com/index.php?p
age=shop.product_details&flypage=shop.flypage&product_id=42&category_id=10&manufacturer_id=0&option=com_virtuemart&Itemid=54&vmcchk=1&Itemid=54