• Document: DISEÑO Y CONTRUCCION DE PROTOTIPO DE ROBOT SCARA 3 DOF DIEGO ALBERTO MARTÍNEZ CASTELLANOS
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DISEÑO Y CONTRUCCION DE PROTOTIPO DE ROBOT SCARA 3 DOF DIEGO ALBERTO MARTÍNEZ CASTELLANOS UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO-MECÁNICAS ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA BUCARAMANGA 2012 DISEÑO Y CONTRUCCION DE UN PROTOTIPO DE ROBOT SCARA 3 DOF DIEGO ALBERTO MARTÍNEZ CASTELLANOS Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Mecánico Director CARLOS BORRAS PINILLA Ingeniero Mecánico UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO-MECÁNICAS ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA BUCARAMANGA 2012 3 4 Este triunfo, producto de Muchos esfuerzos y momentos de gloria va consagrado especialmente: A Dios. A la memoria de mi Madre, a quien llevo con mucho cariño en mi corazón, me enseñó el valor de la Fortaleza y La perseverancia. A mi padre, pilar de mi formación, Quien siempre me ha apoyado incondicionalmente, y me ha dado valiosos consejos para la vida. A toda mi familia, que siempre ha sido mi motivo de superación y me ha dado moral para superar las situaciones difíciles y seguir Adelante. A mis amigos, con quienes he compartido Valiosas experiencias de vida. Diego Martínez 5 AGRADECIMIENTOS A la Universidad Industrial de Santander. Por brindarme la oportunidad de formarme a nivel profesional. Al profesor Carlos Borras por sus valiosas orientaciones y su apoyo durante el desarrollo de este proyecto. A mis compañeros de lucha, a los grupos de investigación DICBOT y ERA de la Universidad Industrial de Santander, por todo el apoyo y colaboración, brindado desde el principio del proyecto en todos los campos. A Henry Cruz, Gonzalo Calderón y Mauricio Jaraba, técnicos de la escuela de Ingeniería mecánica y Diseño Industrial por su colaboración. Y especialmente a mi familia, por su comprensión, paciencia y respaldo incondicional durante mi formación. 6 CONTENIDO Pág. INTRODUCCION 16 1. DESCRIPCION DEL PROYECTO 18 1.1 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 18 1.2 JUSTIFICACIÓN PARAR LA SOLUCIÓN 18 1.3 OBJETIVOS DEL TRABAJO DE GRADO 19 1.3.1 Objetivos Generales 19 1.3.2 Objetivos Específicos 19 1.4 JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN 20 1.5 REQUERIMIENTOS DE DISEÑO 23 1.6 VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS PLANTEADAS MEDIANTE LA MATRIZ QFD. 25 2. MARCO TEORICO 26 2.1 DEFINICIÓN DE ROBOT 26 2.2 CLASIFICACIÓN GENERAL 26 2.3 ROBOT MANIPULADOR 29 2.4 CARACTERÍSTICAS DE UN ROBOT MANIPULADOR 30 2.5 COMPONENTES DE UN ROBOT MANIPULADOR 32 2.5.1 Estructura mecánica 32 2.5.2 Actuadores 36 2.5.3 Sistema de transmisión 39 2.6 TIPOS DE CONFIGURACIONES 45 2.7 ROBOT SCARA 46 7 3. DISEÑO MECATRONICO DEL ROBOT SCARA 3 DOF 49 3.1 DIMENSIONAMIENTO DEL ROBOT SCARA 52 3.2 DETERMINACIÓN DEL ESPACIO DE TRABAJO 54 3.3 MODELO CINEMÁTICO 55 3.3.1 Modelo cinemático directo 55 3.3.2 Modelo cinemático inverso 58 3.4 DISEÑO MECÁNICO 60 3.4.1 Diseño de la base 63 3.4.2 Diseño del brazo y del Antebrazo 64 3.4.3 Diseño de las Articulaciones 66 3.4.4 Selección de actuadores 73 3.5 DESCRIPCIÓN Y SELECCIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS 77 3.5.1 Descripción de la fuente de Alimentación. 77 3.5.2 Descripción de la Tarjeta de control.

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