Diseño y verificación del sistema de interpolación de trayectorias de un mecanismo de cinemática paralela

Abstract

[ES]El objetivo principal del presente Trabajo Fin de Grado es diseñar un interpolador de trayectorias y programarlo en Labview. Para ello, se ha de analizar primeramente la cinemática del mecanismo a utilizar, un robot de cinemática paralela 5R, y calcular su espacio de trabajo. Después, se deducirán y programarán diversos perfiles de velocidades (trapezoidal de velocidades, trapezoidal de aceleraciones y sinusoidal) para moverse en rectas, así como el movimiento en curvas mediante splines. También se hallarán experimentalmente las características de los motores disponibles y se averiguarán las velocidades máximas que puede alcanzar el mecanismo. Así podremos presentar un software que sirva para generar trayectorias para el robot 5R. Se presentan también, entre otros, el presupuesto del proyecto y los riesgos en los que se puede incurrir. El documento finaliza con unos anexos de planos CAD, resultados y código de programación.

[EU]Gradu Amaierako Lan honen helburu nagusia hurrengoa da: ibilbideen interpolatzailea diseinatzea eta Labview-en programatzea. Horretarako, lehenengo eta behin erabiliko den mekanismoaren (5R zinematika paraleloko errobotaren) zinematika aztertu behar da, eta bere lan-eremua kalkulatu behar da. Geroxeago, abiadura profil desberdin batzuen ekuazioak lortu eta programatuko dira; profil hauek dira: trapezoidala abiaduran, trapezoidala azelerazioan eta sinusoidala. Profil hauekin errobota zuzenetan mugi daiteke, baina kurbetan mugi dadin spline-ak erabiliko dira. Erabil daitezkeen motoreen ezaugarriak esperimentalki lortuko dira eta mekanismoak lor ditzakeen abiadura maximoak kalkulatuko dira. Honela, 5R errobotarentzat ibilbideak sortzen dituen software bat presentatuko ahal dugu. Gehitzen dira, besteak beste, proiektuaren aurrekontua eta gerta daitezkeen arriskuen azterketa. Dokumentuaren amaieran eranskin batzuk jarri dira, CAD planoekin, emaitzekin eta programazio-kodearekin.

[EN]The aim of this End of Degree Project is to design a trajectory interpolator and to code it in Labview. Thus, the kinematic equations of the mechanism that is going to be used (a 5R parallel kinematics robot) need to be calculated, and a workspace based upon the previous results suggested. Afterwards, different velocity profiles (trapezoidal velocity, trapezoidal acceleration and sinusoidal) will be deduced and coded. Thanks to them, the mechanism will be able to move in straight lines, but when it comes to curves, splines must be used. The characteristics of the available motors will be experimentally analyzed and the maximum achievable velocities will be computed.We shall therefore be able to present a software useful to create trajectories for the 5R robot. The budget of the project, as well as the main risks, are also included in this document, among other important issues. The document ends with appendices containing CAD drawings, results and code.