Las estructuras de brazo Robótico con múltiples de grados de libertad y alta flexibilidad se suelen llamar brazos continuos. Estos robots presentan una estructura similar a contrapartes biológicas como serpientes, trompas de elefante y brazos de pulpo. Las increíbles capacidades de locomoción, manipulación y destreza de dichos animales han inspirado a los investigadores a trabajar para recrear sus capacidades en dispositivos electromecánicos
Los brazos bioasistidos están siendo utilizados en el campo de la medicina sobre todo en prótesis adecuando sistemas cerebro – maquina a través de interfaces. También las posibles aplicaciones de los robots continuos incluyen la navegación a través de entornos congestionados e impredecibles en los que un robot continuo puede usarse para la exploración subterránea o subacuática, un robot continuo con sus habilidades únicas puede llegar a lugares que generalmente son inaccesibles para robots de enlaces rígidos y hostiles para seres humanos.
En la corporación industrial tecnológica se está elaborando un diseño del robot continuo, donde utilizaron herramientas computacionales con el fin de validar cargas de acuerdo a los materiales seleccionados y poder predecir posibles fallas en los mecanismos, facilitando la construcción y su control, esta técnica llamada diseño basado en modelos nos permite tratar diversos diseños mecánicos, eléctricos y de control con el fin de optimizar el comportamiento del sistema y utilizar un entorno de simulación para poner a prueba todo el envolvente operativo antes de su fabricación.
Controlar un robot continuo es el paso posterior al diseño, dicho control se puede hacer de acuerdo con los modelos matemáticos de cinemática, que consiste en el uso de ecuaciones para el cálculo de la posición, mediante la utilización de tendones y la cinemática inversa que nos ayuda a partir de la posición final del brazo, calcular mediante la elongación de los tendones su nueva posición. Estos modelos serán utilizados en la elaboración del robot para controlar los movimientos y los grados de libertad del brazo.
El robot está diseñado: dividida en 2 partes flexibles las cuales están compuestas por (ver tabla 1). Mediante el uso de la estructura flexible se proporciona un menor costo de fabricación, reduciendo el peso del brazo robótico, aumentando la velocidad en el movimiento. En nuestro diseño, la mecánica completa consiste en 13 secciones que están conectados a través de tendones (guayas) y resortes que permiten tener una mejora en la flexibilidad comparándolo con otro tipo de brazos robóticos
Bibliografía:
[1] T. Zheng, D. T. Branson, E. Guglielmino, and D. G. Caldwell, “A 3D dynamic model for continuum robots inspired by an octopus arm,” Proc. – IEEE Int. Conf. Robot. Autom., pp. 3652–3657, 2011.
[2] R. Webster and B. Jones, “Design and kinematic modeling of constantcurvature continuum robots: A review,” Int. J. Rob. Res., vol. 29, no. 13, pp. 1661–1683, 2010.
[3] C. Escande et al. “Modelling of Multisection Bionic Manipulator: application to RobotinoXT”. In: IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO) (Dec. 2011), pp. 92–97.
[4] M. S. Espinoza et al. “Inverse kinematics of a 10 dof modular hyper-redundant robot resorting to exhaustive and error-optimization methods: A comparative study”. In: Robotics Symposium and Latin American Robotics Symposium (SBR-LARS), 2012 Brazilian. IEEE. 2012, pp. 125–130.
Autor:
Camilo Castro
Director programa de Ingeniería mecatrónica
