Análisis y control de un brazo mecánico

Abstract

Ya con la idea de avanzar en la tecnología, en este trabajo nos enfocaremos en el análisis de un determinado tipo de robot, el brazo mecánico de n grados de libertad con movimientos solamente en el plano. Es de suma importancia mencionar, que sólo analizamos la dinámica del brazo mecánico, no se considera como parte del estudio los sistemas eléctricos, electrónicos, ni el tipo de material con el que es más viable la construcción del robot. El trabajo se divide en cuatro capítulos, el primero incluye conceptos matemáticos y ya que se tienen calculadas estas energías pasamos al capítulo tres, en el cual se busca una forma más generalizada de escribir lo calculado anteriormente y se realiza un análisis de la función hamiltoniano del sistema. Se estudia la dinámica del n-péndulo de manera general y obtenemos sus puntos de equilibrio. También se analiza el caso particular del 2-péndulo. Por último, se establece el término de brazo mecánico de n grados de libertad, es decir, al n-péndulo estudiado le ajustamos motores. Iniciando así con nuestro capítulo del control, donde la idea en general es cambiar la dinámica de tal forma que el brazo mecánico realice lo que nosotros deseemos. En este caso se incluye un control de posición, que el cual desde cualquier posición inicial el brazo llegue a una posición establecida; y un control de seguimiento, que de igual forma desde cualquier posición inicial el brazo siga determinada trayectoria. Estos dos tipos de control para el brazo mecánico podrían ser muy útiles en la industria, el primero podría ser utilizado para desplazar objetos a determinada posición, mientras que el segundo se podría encargar de tareas como puntar un objeto, realizar algún corte, trabajos de pintura, soldadura, entre otras cosas.