Diseño e implementación de un brazo robótico de bajo coste controlado por bluetooth

Abstract

En este documento se hace un estudio detallado de cada una de las fases que ha implicado el diseño, la construcción y la puesta en funcionamiento de un brazo robótico de 6 grados de libertad con articulaciones de tipo rotacional y un elemento terminal tipo pinza. Este brazo cuenta con un control teleoperado a través de un dispositivo móvil con tecnología bluetooth y está fabricado mediante impresión 3D. Se propone un autómata a un precio mucho más accesible que el ofrecido en el mercado a la fecha de la entrega del proyecto, con únicamente tres movimientos básicos para demostrar su funcionamiento: dos de transporte de objetos (uno de desplazamiento horizontal y otro vertical) y otro de saludo. Además, siguiendo la norma UNE-EN ISO 10218-1 :2012, que regula la seguridad en los robots industriales, se implementa una serie de sistemas de seguridad como el sistema anticolisión, parada de emergencia o medidas de prevención visual mediante luces verdes y rojas. En este documento se detallan los desafíos encontrados en la definición del proyecto, en el diseño 3D de las piezas del brazo robótico, así como en la impresión de dichas piezas. También se aborda la selección de la electrónica de los sistemas, la adaptación de las señales analógicas, el diseño de las PCB, la elección de las fuentes de alimentación, la integración y ensamblado de todos los equipos y el calibrado de los componentes, así como el desarrollo del software completo. Cada una de las fases fue evaluada y probada, haciendo diferentes tipos de exámenes para asegurar la calidad del conjunto. Este Trabajo Fin de Máster ha estado sujeto a una serie de restricciones durante su desarrollo: la restricción económica, con un límite presupuestario de 1000 euros; la restricción temporal, con un tiempo máximo de finalización de un año natural; y la restricción técnica, analizando los recursos disponibles durante su ejecución, por ejemplo, las herramientas o los equipos disponibles para ser usados. Luego, se ha realizado un gran esfuerzo en la gestión de estos medios con la Estructura de Descomposición del Proyecto, con diagramas GANTT y presupuestos. El objetivo de este proyecto radica en abrir las puertas al desarrollo de brazos robóticos low-cost, utilizando tecnologías como la impresión 3D u operándolos con bluetooth, tecnología barata y común en los dispositivos móvil. Permitiría una mayor accesibilidad a este tipo de equipos, que a día de hoy se considera indispensable en la industria de cualquier tipología.