Cinemática de velocidad y aceleración del robot serial Mitsubishi Movemaster RV-M1

Luis Daniel Martínez Mercado; Lesme Martínez Bolívar; Javier Roldán Mckinley

doi:10.31908/19098367.3552

Luis Daniel Martínez Mercado Universidad del Atlántico
Lesme Martínez Bolívar Universidad del Atlántico
Javier Roldán Mckinley Universidad del Atlántico https://orcid.org/0000-0003-1444-6460

DOI: https://doi.org/10.31908/19098367.3552

Palabras clave: Robótica, cinemática de velocidad, cinemática de aceleración, DAQ velocidad, Mitsubishi RV-M1

Resumen

Se presenta la formulación explícita de la cinemática de velocidad y aceleración para el robot Movemaster RV-M1, a partir de su matriz de transformación de posición de la herramienta. Las ecuaciones permitieron la creación de una interfaz gráfi ca de usuario en Matlab para las simulaciones de trayectoria y cálculo de las velocidades y aceleraciones, tanto de la herramienta como de las juntas del robot. Una tarea cinemática asociada a un cordón lineal de soldadura vertical fue simulada en la interfaz, y posteriormente implementada en el robot usando los comandos y hardware originales del fabricante. En el experimento se utilizó un DAQ construido para medir las velocidades angulares de los elementos en el marco fi jo. A partir de estas lecturas se validaron satisfactoriamente los resultados de la formulación matemática propuesta, no reportada previamente.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor

Luis Daniel Martínez Mercado, Universidad del Atlántico

Nació en Barranquilla, Atlántico, Colombia. Es ingeniero Mecánico egresado de la Universidad del Atlántico. Sus intereses investigativos se orientan a la robótica y la instrumentación industrial.

Lesme Martínez Bolívar, Universidad del Atlántico

Nació en Barranquilla, Atlántico, Colombia. Es ingeniero Mecánico egresado de la Universidad del Atlántico. Su área de desempeño en la industria es la gerencia de proyectos y el mantenimiento industrial.

Javier Roldán Mckinley, Universidad del Atlántico

Nació en Barranquilla, Atlántico, Colombia. Es Ingeniero Mecánico de la Universidad del Atlántico. Obtuvo su título de MSc de la Ingeniería Mecánica con énfasis en Diseño de Maquinaria en la Universidad de Puerto Rico-Mayagüez. Obtuvo su PhD en Ingeniería Mecánica en la Universidad de la Florida (Gainesville, FL, USA) con énfasis en Dinámica, Sistemas y Control. Fue profesor de The City University of New York CUNY-LaGuardia Campus, y actualmente se desempeña como profesor de planta del Programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Atlántico. Pertenece al grupo DIMER y sus intereses investigativos se orientan al control de robots, instrumentación industrial, diseño de mecanismos y máquinas y educación de la ingeniería.

Citas

R. Jazar, Theory of Applied Robots, New York: Springer, 2007.

M. Spong, S. Hutchinson, and M. Vidyasagar, Robot Dynamics and Control, 2da. ed., New York: Wiley, 2005.

I. Olier, O. Avilés, and J. Hernándes, “Una introdución a la robótica industrial,” Revista Fac. Ing. Mec., UMNG, vol. 8, pp. 53–67, 1999.

L. Tsai, Robot Analysis: The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators, Canada: Wiley, 1999.

E. Barrios, F. Bernal, y C. Tejada, “Diseño de sistemas electrónicos para manejo de señales digitales para control de articulaciones del robot Movemaster RV M1 de Mitsubishi,” Pregrado, Ing. Mecatrónica, U. de San Buenaventura, Bogotá, 2011.

R. Mihali and T. Sobh, “Effective simulation and control approaches for alleviating the access to high-cost manipulator,” J. of STEM Education: Innovation and Research, vol. 6, pp. 21–28, 2005.

K. Goyal and D. Sethi, “An analytical method to find the workspace of a robot manipulator,” J. of Mech. Eng., vol. 41, no. 1, pp. 25–30, 2010.

C. Hamilton, “Using MATLAB to advance the robotics laboratory,” J. of Comp. Applications in Eng. Ed., vol. 15, no. 3, pp. 205–213, 2007.

R. Kumar, P. Kalra, and N. Prakash, “A virtual RV-M1 robot system,” Elsevier, vol. 27, pp. 994–1000, 2011.

J. Roldán, et al, “Cinemática inversa matricial del manipulador 5R Mitsubishi RV-M1,” Revista Épsilon, no. 19, pp. 33–56, 2012.

M. Cardona, et al, “Diseño, construcción e implementación de una plataforma robótica multifuncional con propósitos educativos-Majad 1.0,” Revista Entre Ciencia e Ingeniería, vol. 8, no. 16, pp. 9-15, Jul-Dic 2014.

C. Crane and J. Duffy, Kinematic Analysis of Robot Manipulators, New York: Cambridge University Press, 2008.

S. Dutré, H. Bruyninckx, and J. Schutter, “The analytical Jacobian and its derivate for a parallel manipulator,” IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 2961–2966, 1997.

S. Buss, “Introduction to inverse kinematics with Jacobian transpose, pseudoinverse and damped least squares methods,” San Diego: Department of Mathematics, University of California, pp. 1–19, 2009.

S. Koh, “A Jacobian-based algorithm for planning the motion of an underactuated rigid body undergoing forward and reverse rotations,” Robotica, vol. 28, pp. 747–757, 2009.

F. Park and J. Kim, “Manipulability of closed kinematic chains,” Journal of Mechanical Engineers, vol. 121, no. 1, pp. 32–38, 1999.

Mitsubishi Electric Corporation, Industrial Micro-robot System Model RV-M1 Technical Manual. Naguya, JPN: Mitsubishi, 1989.

L. D. Martínez, L. Martínez, J. Roldán, “Basic DAQ for validating velocity kinematics of the Mitsubishi Movemaster RV-M1 robot,” IEEE Latin Am. Trans. Unpublished.

F. Reyes, Matlab Aplicado a Robótica y Mecatrónica, México: Alfaomega, 2012.

M. Gil, Introducción Rápida a Matlab y Simulink para Ciencia e Ingeniería, Madrid: Días de Santos, 2003.

J. Rúa y A. Barraza, “Modelado dinámico realista del manipulador Mitsubishi Movemaster RV-M1,” Pregrado, Ing. Mecánica, U. del Atlántico, Barranquilla, 2013.

J. Roldán, L. D. Martínez, y L. Martínez, “Software AMDC RV-M1,” Certificado de Registro de Soporte Logico 13-56-87, Octubre 25, 2016.

Stmicroelectronics, “MEMS motion sensor: three-axis digital output gyroscope L3GD20,” Agosto 2011. [Online]. Available: http://www.tiendaderobotica.com/downsload/L3GD20.pdf

Sparkfun Electronics, “Bluetooth BlueSMIRF Gold,” [Online]. Available: http://tienda.tdrobotica.co/producto/105

Next Prototypes, “BlueTooth Serial Controller 2.2.1,” [Online]. Available: http://play.google.com/store/apps/details?id=nextprototypes.BTSerialController&hl=en

R. Figliola and D. Beasley, Theory and Design for Mechanical Measurements, 5th. ed., Michigan: Wiley, 2011.