Programación del sistema electrónico de un robot manipulador de cinco grados de libertad

Abstract

En el presente trabajo de tesis se desarrolla la programación necesaria para manipular los cinco grados de libertad de un robot manipulador serial angular, creado por la Maestría de Ingeniería Mecatrónica de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Dicha programación se encuentra parametrizada por el hardware heredado, el cual estará detallado en el trabajo de tesis titulado: "Diseño e implementación del hardware del sistema electrónico de un robot manipulador de cinco grados de libertad". Se requiere, principalmente, que el usuario consiga manipular de forma directa la posición angular a la que se solicite que cada articulación llegue. Esto debe realizarse a partir de la implementación de un sistema de control retroalimentado. Para tal fin se programaron la interfaz de usuario y el software de los microcontroladores utilizados bajo el modelo Maestro-Esclavos. La interfaz recibe los ángulos solicitados por el usuario y los envía al microcontrolador maestro que a su vez envía los datos a cada una de las articulaciones para las cuales se les solicitó movimiento; de esta forma, los microcontroladores esclavos realizan la ejecución del algoritmo de control necesario para llegar a la posición solicitada. Se implementaron cinco controladores PD monoarticulares de posición angular para cada grado de libertad mediante la emulación discreta de controladores continuos; esto se consiguió a partir de la obtención del modelo matemático de cada articulación a controlar según ensayos realizados. En el capítulo uno, se describe qué es y el por qué es importante un robot manipulador; asimismo, se describen algunos tipos de robots manipuladores. En el capítulo dos, se detalla los bloques funcionales que posee la electrónica de un robot manipulador y como estos son encarados. En el capítulo tres, se aborda el diseño y la implementación de la programación del sistema. Finalmente, en el capítulo cuatro, se describen las pruebas realizadas y se muestran los resultados del sistema implementado.