Enseñanza de la Cinemática Directa Utilizando LEGO Mindstorms
Resumen
El presente trabajo tiene como objetivo presentar una metodología para la enseñanza de la cinemática directa de manipuladores, el cuál es uno de los principales temas de un curso de robótica industrial para estudiantes universitarios.
La técnica más común para la enseñanza de la cinemática directa de manipuladores es el método de Denavit-Hartenberg, el cual se basa en un análisis del cuerpo rígido del manipulador para la obtención de parámetros que permitan definir las matrices de transformación homogénea y así, relacionar el sistema de referencia del efector final con el sistema de referencia de la base del robot. La simulación y la experimentación en el laboratorio puede ser de gran ayuda para mejorar la comprensión de dichos conceptos. El enfoque propuesto permite a los estudiantes 1) Reafirmar sus conocimientos a través de una plataforma de manipuladores modelados en SOLIDWORKS, exportados al entorno de MATLAB Simulink y, 2) Verificar su habilidad para resolver un problema de cinemática directa de un manipulador físico construido con el kit de LEGO Mindstorms y controlado mediante la librería de LEGO Mindstorms EV3 para MATLAB.
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Citas
Spong, Mark W. & Vidyasagar, M., 2008, Robot dynamics and control, John Wiley & Sons.
Corke, P. I., 2011, Robotics, visión & control, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.
Gil, A., O. Reinoso, J.M. Marin, L. Paya and J. Ruiz, 2014, Development and deployment of a new robotics toolbox for education, Comput Appl Eng. Educ., 1-12.
Joshi, S. S. , 2004, Development and implementation of a MATLAB simulation project for a multidisciplinary graduate course in autonomous robotics, Comput. Appl. Eng. Educ., Vol. 12, p.p. 54–64.
Miller, D., I. Nourbakhsh, and R. Siegwart, 2008 Robots for education Springer Handbook of Robotics, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, p.p.,1283–1301.
Denavit, J., and R. S. Hartenberg, 1955, A kinematic notation for lower-pair mechanisms based on matrices, J Appl Mech 22, 215–221.
Othayoth, R., Rajeevlochana G. Chittawadigi, Ravi P. Joshi & Subir K. Saha, 2017. Robot kinematics made easy using RoboAnalyzer software. Computer Applications in Engineering Education, vol. 25, no 5, p. 669680.
Gil, Arturo, Oscar Reinoso, José Maria Marin, Luis Paya, Javier Ruiz, 2014. Development and deployment of a new robotics toolbox for education. Computer Applications in Engineering Education, vol. 23, no 3, p. 443454.
Berenguel, M., Francisco rodríguez, José Carlos Moreno, José Luis Guzmán, Ramón González, 2015. Tools and methodologies for teaching robotics in computer science & engineering studies. Computer Applications in Engineering Education, vol. 24,no 2, p. 202-214.
Indri, M., Lazzero, I. & Bona, B., 2013. Robotics education: Proposals for laboratory practices about manipulators. Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), 2013 IEEE 18th Conference on. IEEE. p. 1-8.
Barrientos, A., 2007. Fundamentos de robótica. Mc Graw-Hill.
