1. Ciencia

Brazo Robótico Sansón
Manual de Referencia
Brazo Robótico Sansón
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Introducción
Sansón es un brazo robótico de cinco grados de libertad y pinza prensil multipropósitos que puede ser manipulado, programado, simulado y supervisado fácilmente y en tiempo real por medio de una interfaz gráfica en
computador, pudiendo además ejecutar programas de alta complejidad de forma autónoma con movimientos
rápidos, precisos y repetibles.
Éste es una herramienta orientada a personas interesadas en el campo de la robótica tanto los que están incursionando como los profesionales, y aunque su principal aplicación es como equipo didáctico, también puede
realizar con eficiencia y precisión tareas reales en un cien número de aplicaciones como manipulación de objetos
peligrosos, escribir sobre una superficie, escribir sobre un teclado, organizar objetos, abastecer de material a
otra máquina, empaque, apilado, entre otras.
Por tener una interface gráfica amigable e intuitiva, este robot puede ser programado por personas de casi todas
las edades, (recomendado para siete años en adelante), y no necesitar conocimientos previos, ya que el material
de soporte pedagógico incluido, como manuales, guías y experiencias, en PDF y videos, aseguran un completo
acompañamiento al usuario desde cero, hasta convertirlo en experto, mientras se divierte realizando los proyectos y prácticas.
Incluye:
Componente mecánico: AL5D de Lynxmotion, Adaptador: 5 Voltios DC / 5 Amperios, Tarjeta de control:
Omicron 32 (con PIC32), Tarjeta de control de servos: MotorShield, Software: Sansoft (control, monitoreo,
programaciony simulación), Documentación: Manuales y guías de prácticas y experiencias en PDF y Video.
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Requerimientos de funcionamiento
Alimentación a 110 AC,
Computador con requisitos minimos:
Sistema operativo: Windows Vista®/XP, Windows 7, Windows 8
Procesador: Celeron 3 GHz, Sempron 3000+, Pentium IV 3 GHz, Athlon 3000+
Memoria: 128MB
Memoria de video: 16MB
Disco duro: 5MB
ELEMENTOS DEL BRAZO ROBÓTICO SANSÓN
6
1
2
3
4
5
1) Componente mecánico ALD5 de Lynxmotion, 2) Tarjeta de Control de Servos MotorShield, 3) Tarjeta de Control
Omicron 32, 4) Adaptador de Corriente Directa de 5V / 5A, 5) Cable USB para conexión entre Sansón y el PC,
6) Interfaz Gráfica Sansoft
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COMPONENTE MECÁNICO ALD5 DE LYNXMOTION.
La estructura del brazo robótico Sansón está compuesta por seis segmentos o eslabones llamados: base, cuerpo,
brazo, antebrazo, mano y pinza. Estos, son unidos por medio de cinco articulaciones llamadas: Unión base,
hombro, codo, muñeca y unión pinza. Las partes completas se pueden apreciar en la siguiente figura.
Sansón utiliza el componente mecánico ALD5 del fabricante lynxmotion; compuesto por una estructura de aluminio anodizado fuerte y liviana formada por chapas, tubos y acoples fabricados por inyección y corte laser de
precisión permitiendo lograr la máxima flexibilidad y capacidad de expansión. También utiliza servomotores
de la marca Hitec, de varias referencias, los cuales garantizan una excelente calidad y precisión. Con el robot se
Incluye un completo material gráfico de soporte para el correcto armado y funcionamiento del robot.
La estructura del robot cuenta con las siguientes características.
Especificaciones:
Generales:
Numero de servomotores: 6
Grados de libertad: 5
Efector final: Pinza prensil multipropósitos
Altura (Brazo recogido): aprox. 150mm
Altura (Brazo estirado hacia arriba): aprox. 510 mm
Alcance medio hacia adelante: aprox. 420 mm
Apertura de la pinza: 32mm
Rango de movimiento por eje: 180º
Capacidad de carga (Brazo extendido): aprox. 368 g
Peso: 878 g
Brazo recogido: aprox. 800g
Peso: 978 g
Servomotores:
Distancias entre ejes:
Base a Hombro: 69 mm
Hombro a codo: 146 mm
Codo a muñeca: 187 mm
Muñeca a la punta de la pinza: 114 mm
Base: HS-485HB
Hombro: HS-805BB
Codo: HS-755HB
Muñeca: HS-645MG y
Rotación de la pinza: HS-85BB
Apertura de la Pinza: HS-422
En la documentación adjunta podrás encontrar el manual de ensamble que de forma gráfica explica el
ensamble del robot. Puedes acceder también mediante www.dagabot.com
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TARJETA DE CONTROL OMICRON 32
La tarjeta de desarrollo Omicron32 creada por
Dagabot, es una herramienta con grandes prestaciones
y de fácil uso para personas que inician o que ya
tienen experiencia en la programación embebida;
esta tarjeta está basada en el microcontrolador
de 32 bits PIC32MX795F512L de Microchip, el cual
soporta programación y depuración en los entornos
de desarrollo MPLAB y ChipKIT MPIDE; éste opera
a una velocidad máxima de 80 MHz, tiene USB
2.0 OTG, y es compatible con shields de la ChipKIT
Max 32 y Arduino Mega. Cuenta con las siguientes
características:
Especificaciones:
Microcontrolador: PIC32MX795F512L
Memoria Flash: 512 KBytes
Memoria RAM: 128 KBytes
Frecuencia de operación: 80 MHz
Voltaje de operación: 3.3 V
Corriente de operación típica: 90 mA
Voltaje de alimentación: 7V a 15 V
Entradas análogas: 16
Rango de voltaje de las entradas análogas: 0 a 3.3V
Corriente por pin: ± 18mA
Dimensiones: 94 mm x 53 cm
Periféricos:
Controlador USB OTG
8 canales DMA
4 canales SPI
5 canales I2C
6 canales UART
16 canales A/Dde 10 bits
Máxima tasa de muestreo: 1000 KSPS
5 Canales PWM
5 Timers de 16 bits
2 comparadores
Osciladores internos: 8MHz, 32 KHz
Reloj en tiempo real: 1
Pines I/O: 83 en total
Puerto de Programación Serial In-Circuit (ICSP)
En esta aplicación, la poderosa omicron tiene grabado un firmware que le permite conectarse con el computador
para el control y monitoreo del brazo, además recibe desde la interfaz gráfica la programación de rutinas creadas
por el usuario. El sistema es de muy altas prestaciones, pudiendo incluso simular y monitorear mediante gráficos
3D en diferentes vistas, los movimientos, posiciones y rutinas del robot, ejecutándose en tiempo real.
En la documentación adjunta puedes encontrar el datasheet de la tarjeta omicron y también lo puedes
encontrar en www.dagabot.com
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TARJETA DE CONTROL DE SERVOS MOTORSHIELD
La tarjeta MotorShield es una herramienta
desarrollada por la empresa dagabot ser instalada
sobre la tarjeta omicron y en este caso alimentar y
controlar los servomotores de Sansón, al tiempo que
almacena los programas que se ejecutan en el robot.
Ésta cuenta con las siguientes características:
•Memoria EEPROM: 64KBytes
•Voltaje de alimentación: 5 V
•Salidas para servomotores: 8
•Dimensiones: 68.8 mm x 53.3 cm
En la documentación adjunta puedes encontrar el
datasheet de la tarjeta motorShield y también lo
puedes encontrar en www.dagabot.com
INTERFAZ GRÁFICA SANSOFT
Sansoft es un programa para computador (o software) que permite manipular, programar y supervisar fácilmente
y en tiempo real el brazo robótico Sansón. Es una potente herramienta amigable e intuitiva que le permitirá al
usuario tener una experiencia divertida y estimulante hasta convertirse en experto operario de brazos robóticos.
Este software ha sido diseñado con serios principios de ingeniería y pedagogía, ya que sus desarrolladores
son ingenieros con experiencia tanto en la docencia como en la programación de manipuladores robóticos
industriales reales.
Básicamente Sansoft cuenta con las siguientes funciones.
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Movimiento Libre.
Sansoft permite por medio de su amigable e intuitiva interfaz, manipular fácilmente cada uno de los servos
independientemente, para posicionar el brazo en la ubicación deseada. La interface permite también realizar
movimientos complejos, por ejemplo deslizar la pinza a lo largo del eje x, donde el controlador del brazo accionara
los servos de forma simultanea para lograr que el brazo realice el desplazamiento deseado. De las dos formas,
el software permite llevar el brazo a las posiciones deseadas y grabarlas para posteriormente generar rutinas
mediante secuencia e interpolaciones.
Edición, programación y ejecución de Secuencias.
El entorno Sansoft permite crear, editar y guardar secuencias de puntos, que se traduce en el movimiento
del brazo. Estas secuencias se pueden ejecutar directamente desde el programa (Con el brazo conectado al
computador) o guardarlas en la memoria EEPROM del brazo para ejecutarlas desde la tarjeta de control sin que
este se encuentre conectado al computador. En el material adjunto se encuentran secuencias para que el brazo
pueda escribir palabras sobre una superficie o para que el robot pueda escribir en un teclado de computador,
apilar bloques y otras más.
Simulación y supervisión.
Sansoft también posee una utilidad de simulación y supervisión. Con la primera se puede ejecutar una secuencia
sin necesidad de tener conectado el robot, y ver los resultados en un modelo 3D muy real con diferentes vistas,
lo cual es útil para depurar errores. Con la segunda se puede observar en tiempo real la posición en la cual se
encuentra el brazo y los movimientos que este realiza.
En la documentación adjunta se puede encontrar un completo manual ilustrado del software SanSoft, así como
varias guías y videos de prácticas y experiencias con Sansón. También lo puedes encontrar en www.dagabot.com
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