Robo tek

Por: M.I. Jorgeli Riquelme Arizmendi
Departamento Metal-Mecánica
Instituto Tecnológico de Zacatepec, Ingeniería Electromecánica
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La Mecatrónica se define como la combinación sinergética de la Ingeniería Mecánica, Electrónica, Control Automático y Ciencias de la Computación, orientada hacia el diseño de sistemas y procesos electromecánicos inteligentes. Hoy en día, es una de las ramas de la ciencia que se ha ganado el interés de científicos y tecnólogos debido a su gran área de aplicación. Por otro lado, la Mecatrónica ha causado gran entusiasmo en la juventud e incluso en los niños de todas edades al ver las aplicaciones de esta rama de la ciencia.

El proyecto que se presenta es un robot del tipo humanoide llamado Robo-tek, cuyos componentes están hechos a base de materiales reciclados tales como hierro y aluminio, fue realizado en su totalidad en el Instituto Tecnológico de Zacatepec por el autor del presente trabajo con el apoyo de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Electromecánica. Éste es un prototipo en el cual se integran varias tecnologías para llevar a cabo su control y operación.

El control de este prototipo se lleva a cabo en su totalidad mediante el uso de una computadora, misma que debe contar con un programa hecho exclusivamente para este fin. Este programa de control ha sido diseñado de manera que se pueda tener un buen dominio de las articulaciones a mover e identificar la distribución de su entorno.

La estructura y materiales utilizados en su diseño lo hacen robusto y pesado, mide 1.80m y pesa aproximadamente 70 Kg. Los dispositivos utilizados para la realización de este proyecto son: 8 motores de CD, 2 motores de CA, 3 cilindros neumáticos, 1 cámara y 2 bocinas de PC

Y...¿de qué manera se mueve?

La anatomía de este robot, como ya se hizo mención, es del tipo humanoide el cual cuenta con la mayoría de las articulaciones básicas que dan forma y movimiento al cuerpo humano. A continuación mencionaremos los movimientos que es capaz de realizar. Cabe mencionar que por simplicidad se mencionan los movimientos con respecto a suelo:

Tiene dos movimientos del cuello, vertical y horizontal; el movimiento vertical lo realiza con la ayuda de un cilindro neumático y el movimiento horizontal lo realiza utilizando un motor de CD.
Mueve la cámara en forma horizontal, misma que hace las veces de un ojo; el mecanismo que realiza esta función esta comandado por un motor de CD.

Cuenta con dos brazos cuyo movimiento es vertical, ambos se controlan con motores de CD. Sin embargo, el brazo izquierdo tiene más par que el derecho debido a que cuenta con una transmisión de engranes mayor misma que reduce su velocidad al desplazarse.

En los extremos libres de los brazos se encuentran las pinzas, las cuales cuentan con un movimiento de apertura y cierre, para la sujeción de objetos; este movimiento en ambos casos se realiza por medio de motores de CD.

El dorso permite el movimiento de aproximadamente 300 grados en forma horizontal, efectuado por un motor de CD con la ayuda de una transmisión, misma que le incrementa el par y disminuye su velocidad.

El movimiento de las piernas esta comandado por motores de CA para ambos casos, mismos que tienen integrada una transmisión que multiplica la fuerza del motor.

El movimiento de las rodillas se lleva a cabo mediante el uso de cilindros neumáticos, uno por cada una rodilla.

El movimiento de apertura y cierre de la boca lo realiza por medio de un motor de CD

En este último punto, cabe resaltar que no solo abre y cierra la boca, sino que dentro del programa de control se cuenta con frases predefinidas mismas que se pueden seleccionar con un click del ratón de la computadora. Por otro lado, la flexibilidad del programa permite utilizar el micrófono de la PC para darle voz y de esta forma interactuar con los presentes.

Este robot cuenta con algunos sensores que brindan información al programa de control acerca de la magnitud de ciertas variables físicas, además de ser parte de un proyecto a futuro en el cual se pretenden realizar rutinas avanzadas de programación para la manipulación de actuadores mediante la PC; el circuito electrónico, el programa de control y la interfase electrónica de protección fueron diseñados e implementados por el asesor de este proyecto.

 


El M.I. Jorgeli Riquelme Arizmendi nació en Cuernavaca, Morelos y radica en Zacatepec desde hace 33 años. Estudió Ingeniería Electromecánica en el Instituto Tecnológico de Zacatepec y posteriormente realizó la Maestría en Ingeniería en el Centro de Investigación en Energía en Temixco, Morelos. Ha trabajado con el diseño e implementación de Sistemas de Medición por Computadora, específicamente tarjetas de adquisición de datos con múltiples entradas para medición de parámetros físicos y múltiples salidas para el control de procesos. Actualmente se encuentra en planes de desarrollo del segundo robot, con mejor apariencia y con mejores características que el presentado en el presente documento. La idea es el diseño de algoritmos y rutinas avanzadas de programación para hacer que los dos robots "platiquen" entre sí utilizando dos computadoras (una para cada robot). La plática incluirá el movimiento de algunos miembros del cuerpo de los robots.