Diseño, implementación y validación de un robot paralelo basado en una plataforma de Stewart-Gough de seis grados de libertad

Premi GMV en l’àmbit de la Tecnologia Espacial al millor Projecte de Fi de Carrera d’Enginyeria de Telecomunicació (curs 2011-2012)[ANGLÈS] Robotics is a discipline in constant evolution. Nowadays many diferent robot exist, optimized in complex and dangerous tasks. In this project, we focus on parallel manipulator, it have certain characteristics, such as their high accuracy, robustness and load-to-mass ratio. This manipulator consist of the moving platform and the fixed base connected through six linear actuators. This structure is called Stewart-Gough platform. One clear advantage of parallel robots is that we must focus only on one actuator, thus the rest will be the same actuator, instead of the conventional serial robot case, which every linkage design and dimension would be performed individually. In contrast, this platform is composed by multiple spherical joints which dificult the mechanics design. Therefore, an offset of the anchorage location has been introduced in order to simplify this design. All the consequences of this modification will discuss in this project. The goal of this project is the low-cost Stewart-Gough platform design, its position and orientation control through known trajectories. It must be a base for the futurs projects in the research line in Institut de Robotica i Informàtica Industrial de Barcelona. In addition, a modular and reconfigurable prototype is intended to be built, modifing easily its topology and the distance between anchorages. Hence, this project deals with the mechanic design, the hardware control implementation, the software control programming and the user interface.[CASTELLÀ] La robótica es una disciplina en constante evolución. Actualmente existen diferentes tipos de robots, optimitzados para realizar los trabajos más complejos y peligrosos. En este proyecto nos centraremos en el manipulador paralelo el cual nos presenta unas características de alta precisión, robustez y capacidad de carga. Este manipulador está compuesto por una plataforma móvil y una base fija unidas por seis actuadores lineales. A esta estructura se le llama plataforma de Stewart-Gough. Una clara ventaja de los robots paralelos és que sólo hay que centrarse en el diseño de un actuador puesto que los demás seran el mismo, en cambio en el caso de un robot serie convencional, hace falta diseñar y dimensionar cada articulación por separado. Ahora bien, esta plataforma está compuesta por uniones esféricas múltiples que añaden gran dificuldad al diseño de la mecánica. Es per eso que se ha introducido un desplazamiento en los anclajes de los actuadores para conseguir simplificar este diseño. Se verá en este proyecto qué representa esta modificación. El objetivo de este proyecto es diseñar una plataforma Stewart-Gough de bajo coste y poder controlar la posición y orientación de la plataforma móvil a partir de unas trayectorias fijadas. Se quiere que sirva de base para futuros proyectos dentro de la investigación del Institut de Robotica i Informàtica Industrial de Barcelona. También se pretende que el prototipo sea modular y configuable de manera que se pueda modificar de forma sencilla su topologia y la distancia entre los anclajes de los actuadores. Así que, este proyecto contiene el diseño mecánico de la estrucura, la implementación del hardware de control, la programación del software de control y de la inteficie de usuario.[CATALÀ] La robòtica és una disciplina en constant evolució. Actualment existeixen molts tipus de robots, optimitzats per a realitzar les tasques més complexes i perilloses. En aquest projecte ens centrarem en el manipulador paral·lel el qual presenta unes característiques d'alta precisió, robustesa i capacitat de càrrega. Aquest manipulador està compost per una plataforma mòbil i base fixa unides per sis actuadors lineals. Aquesta estructura rep el nom de plataforma de Stewart-Gough. Un clar avantatge dels robots paral·lels és que només cal centrar-se en el disseny d'un actuador ja que la resta seran el mateix, en canvi en el cas d'un robot sèrie convencional, cal dissenyar i dimensionar cada articulació separadament. Ara bé, aquesta plataforma està composta per unions esfèriques múltiples que afegeixen gran dificultat al disseny de la mecànica. És per això que s'ha introduït un desplaçament en els anclatges dels actuadors per aconseguir simplificar aquest disseny. Es veurà en aquest projecte què representa aquesta modificació. L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar una plataforma Stewart-Gough de baix cost i poder controlar la seva posició i orientació de la plataforma mòbil a partir d'unes trajectòries fixades. Es vol que serveixi de base per a futurs projectes dins de la investigació de l'Institut de Robotica i Informàtica Industrial de Barcelona. A més a més es pretén construir un prototip que sigui modular i configuable de manera que es pugui modificar senzillament la seva topologia i la distància entre els ancoratges dels actuadors. Així doncs, aquest projecte engloba el disseny mecànic de l'estrucura, la implementació del hardware de control, la programació del software de control i de la intefície d'usuari.Award-winnin