Diseño y construcción de un robot SCARA utilizando motores de CD de pasos y con escobillas

Abstract

In this thesis a second version of a manipulator arm SCARA robot developed at the Division of Graduate Studies, Faculty of Electrical Engineering UMSNH presented. First briefly described the component parts of the SCARA robot and the operation performed by each one of these. Subsequently these parts are explained in detail. At the end the tests performed and conclusions. The main objective is to help boost the development of robotics technology in the Michoacan University of San Nicolas de Hidalgo, developing a SCARA robot four degrees of freedom using stepper motors and CD brushed so that it is accessible economically flexible and has capacity for use in the domestic industry. It also has a big advantage: it's open platform, ie technical information is available to the end user, there is no proprietary code or black boxes, and especially do not need to invest in their import. During the course of this work, the main problems faced were: (1) The design and construction of the power circuits, control and associated instrumentation robot arm to have the best performance in its movement and position itself as achieved a good candidate for applications in the domestic industry. (2) The design and construction of a source of power robust enough to handle the current demanded by the robot motors and the aforementioned circuits. Software already developed in previous work was used only for adapting motors SCARA robot version. As a first application, this robot is intended to support the production of guitars in Paracho Mich.

En esta tesis se presenta una segunda versión de un brazo de robot manipulador SCARA desarrollado en la División de Estudios de Postgrado de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la UMSNH. Primeramente se describe de manera breve las partes que componen al robot SCARA y el funcionamiento que desempeña cada una de éstas. Posteriormente se explican estas partes de manera detallada. Al final se presentan las pruebas que se realizaron y las conclusiones. El objetivo esencial es ayudar al impulso del desarrollo de la tecnología de la robótica en la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, desarrollando un robot SCARA de cuatro grados de libertad que utiliza motores de pasos y de CD con escobillas de manera que sea accesible económicamente, flexible y que tenga capacidad para ser usado en la industria nacional. Presenta además una gran ventaja: es de plataforma abierta, es decir la información técnica se encuentra al alcance del usuario final, no existen códigos propietarios ni cajas negras, y sobre todo no es necesario invertir en su importación. Durante el desarrollo de este trabajo, los principales problemas que se enfrentaron fueron: (1) El diseño y construcción de los circuitos de potencia, control e instrumentación asociados al brazo-robot para que tenga el mejor comportamiento posible en su movimiento y logre situarse como un buen candidato para realizar aplicaciones en la industria nacional. (2) El diseño y construcción de una fuente de potencia lo suficientemente robusta para soportar la corriente demandada por los motores del robot y los circuitos mencionados anteriormente. Se utilizó software ya desarrollado en trabajos anteriores, adecuándolo solamente para los motores del robot SCARA de esta versión. Como primera aplicación, se pretende que este robot apoye a la fabricación de guitarras en Paracho Mich.