Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 25, no. 1, January-June 2021.
DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v25n1a05
Metodología de diseño para robots paralelos de cinco eslabones y dos grados de libertad
Design Methodology for five-bar Parallel Robots with two Degrees of Freedom
Recibido 05-10-2020, aceptado 19-12-2020.
Resumen
En el presente trabajo se propone una metodología de diseño de robots paralelos de cinco eslabones y dos grados de libertad que hace uso de herramientas tecnológicas para simplificar el proceso de diseño. El uso de simuladores permite el diseño sin necesidad del uso y cálculo del modelo dinámico del sistema, de esta manera agilizar el proceso de diseño y permitir ajustes en el diseño de manera eficiente. La metodología se presenta con un diagrama de flujo donde se desarrollan los siguientes pasos: definición de problema y restricciones, cálculo de cinemática inversa, propuesta de longitud de eslabones, propuesta de actuadores, propuesta de diseño y material de eslabones, diseño CAD, simulación dinámica, análisis por elemento finito, construcción de prototipo, programación de microcontrolador, selección de etapa de potencia y diseño de interfaz. Un robot paralelo de cinco eslabones y dos grados de libertad es desarrollado para ejemplificar la metodología de diseño y se valida que este cumpla adecuadamente con el problema y la tarea definida.
Abstract
In this paper, a methodology for the design of two-degree-of-freedom five-bar parallel robots is proposed that makes use of technological tools to simplify the design process. The use of simulators allows design without the need for the use and calculation of the dynamic model of the system, thus speeding up the design process and allowing design adjustments efficiently. The methodology is presented with a flow diagram where the following steps are developed: definition of problem and constraints, calculation of inverse kinematics, proposal of the length of the links, proposal of actuators, proposal of design and material of links, CAD design, dynamic simulation, finite element analysis, prototype construction, microcontroller programming, power stage selection and interface design. A two-degree-of-freedom five-bar robot is developed to exemplify the design methodology and it is validated that it fulfills the problem and the defined task.
Palabras clave: cinemática, diseño, metodología, simulación, motor brushless.
Index terms: brushless motor, design methodology, kinematics, simulation.
ISO 690 reference:
González-Reyes, David;
Kim, Heebum;
Rubio-Martínez, Daniela;
Cervantes-Culebro, Héctor;
Elías-Espinosa, Milton,
2021,
Metodología de diseño para robots paralelos de cinco eslabones y dos grados de libertad,
Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 25, no. 1,
ISSN 2594-2921,
DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v25n1a05
