Introducción %na mano robótica es un tipo de bra/o mec0nico1 normalmente pro2ramable1 con 3uncionamiento parecido a las de una mano 4umana1 este puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot m0s complejo! $as manos robóticas se pueden utili/ar en muc4as cosas como por ejemplo1 en lo que m0s se utili/a es para prótesis robóticas que son muy comunes ya que la mayor5a de amputaciones son de manos y bra/o! %na mano robótica tiene varios modos de 3uncionamiento como ser. • • • • •
Modo presión! Modo 5ndice! Modo posicionamiento del pul2ar! Modo potencia! Modo llave!
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Objetivos •
"onocer mejor las pie/as que se ocupan para trabajar en robótica como por ejemplo las placas de arduino que como
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sabemos también tenemos que pro2ramar! -ener conocimientos mas pro3undos sobre robotica1 como por ejemplo trabajar con codifcación en arduino y aprender a
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reparar di3erentes pie/as! Identifcar con mayor 3acile/ cada una de las pie/as que vamos a utili/ar y para que sirve
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Justifcación -omamos la decisión de 4acer una mano robótica con el propósito de aprender a manejar y conocer los mecanismos de la robótica1 ya que reali/ando este trabajo podemos conocer el proceso de cómo trabajar con pie/as robóticas y cómo 3uncionan cada una de ellas1 un benefcio que recibiremos trabajando en este proyecto es que vamos a pro2ramar en arduino y que trabajaremos con pie/as con las que nunca 4emos trabajado!
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Marco conceptual
Descripción del proyecto
%n bra/o robótico es un tipo de bra/o1 normalmente pro2ramable1 con 3unciones parecidas a las de un bra/o 4umano1 este puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot m0s complejo! &l e3ecto fnal1 o mano robótica1 se creó para reali/ar cualquier tarea que
se
desde
como
pueden
ser
soldar1
sujetar
2irar1
etc!1
dependiendo de la aplicación1 por ejemplo los bra/os robóticos en las l5neas de ensamblado de las industrias automovil5sticas reali/a una variedad de tareas tales como soldar o colocar las distintas partes durante el ensamblaje! &n al2unas circunstancias1 lo que se busca en una simulación de la mano 4umana1 como en los robots usados en tareas de desactivación de e6plosivos! $os tipos de robots que e6isten son los si2uientes. • • • • • •
Fundamentación teórica ¿Para qu sirven los servomotores!
&s un dispositivo similar a un motor de corriente eléctrica continua que tiene capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su ran2o de operación1 y mantenerse estable en dic4a posición! %n servo motor es un motor eléctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como en posición! &s posible modifcar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que1 si bien ya no tiene la capacidad de control del servo1 conserva la 3uer/a1 velocidad y baja inercia que caracteri/a a estos dispositivos! &st0 con3ormado por un motor1 una caja reductora y un circuito de control! -ambién potencia proporcional para car2as mec0nicas!
Placas de arduino"
*rduino es una compa75a libre de 4ard8are1 la cual desarrollan placas de desarrollo que inte2ran un microprocesador y un entorno de desarrollo 9ID&:1 dise7ado para 3acilitar el uso de electrónica en proyectos multidisciplinarios! &l 4ard8are consiste en una placa de circuito impreso un microprocesador1 usualmente *tmel *;)1 y puertos di2itales y analó2icos de entrada
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'nstituto (écnico )Luz del Valle* entorno Processin2 y len2uaje de pro2ramación basado en =irin2 as5 como el car2ador de arranque 9boo4oader: que se ejecuta
en la
placa! &l microprocesador de la placa se pro2rama a través de un computador1 4aciendo uso de comunicación serial mediante un convertidor de niveles )'>?@? a --$ serial!
Protoboard
&s una especie de tablero con orifcios en el cual se puede insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos! "omo su nombre lo indica esta tableta sirve para e6perimentar con circuitos eléctricos1 con el que se ase2ura el buen 3uncionamiento del mismo! ;iéndolo de 3rente es como un rect0n2ulo parado! &n las orillas1 4ay dos l5neas verticales1 una marca con a/ul 9>: y la otra rojo 9A: cada l5nea de cuadritos ya sea a/ul o rojo1 tiene continuidad!
#able Puente
%n cable puente para prototipos 9o simplemente puente para prototipos:1 es un cable con un conector en cada punta 9o a veces sin Electric 1and
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'nstituto (écnico )Luz del Valle* ellos:1 que se usa normalmente para interconectar entre s5 los componentes en una placa de pruebas! P!&!. se utili/an de 3orma 2eneral para trans3erir se7ales eléctricas de cualquier parte de la placa de prototipos a los pines de entrada
Pulsadores
%n pulsador es simplemente un interruptor o s8itc4 cuya 3uncion es permitir o interrumpir el paso de la corriente electrica1 a di3erencia de un s8itc4 comun1 un pulsador solo reali/a su trabajo mientras lo ten2as presionado! &6isten pulsadores #" y #*1 es decir normalmente abiertos y normalmente cerrados1 cuando pulsas uno de tipo #"1 se abre mientras lo pesiones es decir no permite le pas ode la corriente1 y en un #*1 cuando lo presionas permites el paso1 es decir lo contrario1 2enralmente se usa para enviar pulsos o para activar al2o! "omo ejemplo el teclado de tu P" cada tecla es un pulsador1 cuando presionas uno permite el paso de una se7al electrica que le dice a la "P% que estas presionando esa tecla! Electric 1and
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Presupuesto "antidad C
Descripción precio Placa de arduino $!CGH!
C C C C C C C C C C C
?E "ables pines Protoboard servomotores $ata de Fle6 'Bper 2lue -abla de Masonite )ollo de c07amo -ornillo $ija Peda/o de madera Peda/o de tubo Peda/o de tela
-ela met0lica! -ubo normal de tuber5a! Masilla Fle6! Peda/o de madera! Man2uera normal! -ornillos de una pul2ada! "lavos de acero! "07amo normal! 'ervomotores! Placa de arduino! "ables con pines para Protoboard! Protoboard! Pulsadores!
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Proceso de desarrollo de proyecto &n primer lu2ar decidimos 4acer una mano robótica1 ya que nos parece una idea muy buena ya que una mano robótica es muy necesaria en la sociedad1 lue2o decidimos que pudiera ejecutar el al3abeto de los sordo
planeado
nuestro
proyecto
decidimos
4acer
nuestra
maquetación en una 4oja de papel1 esto para 2uiarnos de como dise7ar5amos nuestra mano la maquetación que ten5amos al principio 3ue la si2uiente.
esta era nuestra primera maqueta de la mano robótica1 dentro de este cajón pens0bamos poner nuestra placa de arduino y la Protoboard1 estos cables rojos son los cabes que van en la placa de arduino y la Protoboard claro los servo motores iban dentro de los dedos claro esto lo pens0bamos 4acer asi porque no ten5amos muc4o conocimiento de la robótica1 pero poco a poco 3uimos investi2ando sobre cada pie/a que 5bamos a utili/ar y nos 3uimos in3ormando para que se utili/aba cada pie/a y pues después decidimos cambiar nuestro dise7o de la mano robotica! $a 3orma en la que creamos nuestra mano 3ue la si2uiente! Primero anali/amos con que materiales seria correcto dise7ar nuestra maqueta de la mano1 los dedos los dise7amos con una Electric 1and
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'nstituto (écnico )Luz del Valle* man2uera de 4ule que es un poco a2uada muy indicada para que los servos pudieran moverlos1 la estructura del torso de la mano para que 3uera mas 3uerte lo icimos de tela metalica muy 2ruesa le dimos 3orma de una mano después introducimos los dedos1 a los dedos anteriormente le 4icimos @ cortes en los cuales amarraremos un c07amo1 después de 4aber metido los dedos en la estructura de tela metalica que 4icimos después para fjar los dedos utili/amos una pasta que se llama Ke6 esta pasta es de r0pido secado1 utili/amos varias capas para que esta estructura sea mas 3uerte y no se nos valla a derrumbar1 ya tenemos una parte de nuestra mano ya 4ec4a pero nos 3alta una mu7eca también nos 3alta una parte del antebra/o! $a mu7eca y el antebra/o lo 4icimos de un tubo cualquiera de esos que se ocupan para las tuber5as este mismo tubo lo fjamos con la misma ma/illla Ke6 para unir las dos estructuras1 la del torso de la mano junto con la mu7eca y antebra/o lue2o desidimos tener una base solida de madera para poder poner nuestros servomotores1 utili/amos una base de madera mas o menos de 6? como la ma/illa de Ke6 queda un poco irre2ular1 la lijamos para que sea mas lisa1 después atornillamos nuestra estructura con unos tornillos de una pul2ada1 cuando ya ten5amos nuestra estructura ya frme en nuestra base de madera comen/amos 4a 4acer las pruebas con los servos1 después de 4acer las primeras pruebas con los servomotores ya 3uimos poniendo los peda/os de c07amo en cada avertura y los amarramos a cada a2ujero que tienen en las alitas los servomotores1 cuando ya ten5amos los cinco servomotores ya amarrados con los dedos vimos en que lu2ar pod5amos ubicar cada uno y la primera prueba 3ue ensima de la base de madera los clavamos pero cuando comen/amos a probar cada uno de los servomotores en esta posición vimos que no era muc4o el movimiento que 4acia en los dedos solo los movia un poco1 no era lo sufciente para que se pudiera apresiar cada una de las letras1 después anali/amos que seria mejor ponerlos en el torso de la mano y vimos una reacción positiva en el movimiento de la mano1 asi que desidimos ponerla a45 lo clavamos Electric 1and
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'nstituto (écnico )Luz del Valle* con unos clavos 3uimos dise7ando el códi2o de cada letra1 pero tuvimos un problema no sab5amos con que 5bamos a controlar cada letra entonces tuvimos la idea que lo 4ar5amos con unos pulsadores los cuales sacamos de unos monitores viejos que encontramos
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Plan de actividades # D&'")IP"IO#
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)eunimos los
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necesarios y corteamos las pie/as *rmamos la mano
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Finali/amos los
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E
con los servomotores "lavamos los
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servomotores en la
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mano Pintamos la mano
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*rmamos el mural de
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la mano Forramos el mural y
CE ?<E
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?<ECE
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?<ECE
-OD*'
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le 4icimos los Bltimos CE C
arre2los a la mano 'e2uimos con la
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codifcación de la
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mano y el in3orme Presentamos el
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codi%cacion include 'ervo!4Q 'ervo servoCR << set pin numbers. <
V void loop9: U Electric 1and
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servoC!attac49pinservo:R
servoC!8rite92radoarriba:R
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delay9C:R V VW<
breaTR V
delay9:R s8itc4 9button'tate+acT: U case I(. 'erial!print9X X:R servos9pinservo1 2radoarriba:R
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W< V
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'nstituto (écnico )Luz del Valle* servoC!attac49pinservo:R servoC!8rite92rados:R <
#oncluciones •
"oncluimos que para desarrollar un proyecto de robótica1 es muy importante in3ormarse antes para poder identifcar cada
•
una de las partes y saber para que sirve! *prendimos el trabajo y dedicación que lleva 4acer un proyecto robotico1 ya que se necesita muc4a pasiensia para la parte de construcción
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'nstituto (écnico )Luz del Valle*
$u%erencias •
'u2erimos que antes de comen/ar un proyecto de robótica1 se
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tiene que tener conocimientos de cada pie/a y para qué sirven Yue alumnos y dem0s personas se animen a 4acer proyectos de robotica en este caso una bra/o robotico ya que son muy utile/ en la sociedad!