Desenvolvimento de um sistema de controle de um braço robótico de cinco eixos

Este projeto propõe o desenvolvimento de uma luva para controlar um braço robótico didático encontrado no Laboratório de Automação e Sistemas Inteligentes da Manufatura da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, no campus Curitiba, e de uma nova interface de comunicação entre um computador e este robô, com o objetivo de tornar seu controle mais simples. A nova interface de comunicação foi desenvolvida no ambiente de programação Labview, adicionando novas funções para atender as necessidades dos usuários deste laboratório, tais como a possibilidade de salvar e carregar programas contendo sequência de comandos a serem enviados para o robô e a possibilidade de editar linhas específicas dos programas. Os componentes principais da luva são dois acelerômetros e um microcontrolador PIC. Para o desenvolvimento desta, foi necessário programar o microcontrolador em linguagem C e aplicar conhecimentos de cinemática inversa. Para facilitar a movimentação do robô com a luva foi necessário incluir um pequeno teclado (denominado teclado luva), que define quais juntas serão movimentadas e qual a sensibilidade do movimento. Foi criado também um novo controle (denominado teclado controle) que em conjunto com a luva e o teclado luva substituem o controle “teaching Box” original do braço robótico. O teclado controle tem a função de salvar posições e executar programas pré-definidos no robô. Para validação dos protótipos desenvolvidos foram realizados testes práticos destes, comunicando-os com o braço robótico. O robô foi movimentado com a luva auxiliada pelo teclado luva, o teclado controle executou as funções programadas corretamente e a nova interface de comunicação entre o computador e o robô também cumpriu os objetivos desejados. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios pelos membros da equipe, pois atenderam o objetivo geral do trabalho.This project describes the development of a glove to control a didactic robotic arm located at the Laboratory of Automation and Inteligent Systems for Manufacturing at Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Curitiba, and a new communication interface between a computer and this robot, in order to make its controlling simpler. The new communication interface was developed using Labview, adding new functions to meet the needs of the users of this laboratory, such as the possibility of saving and loading programs with sequences of commands that will be transmitted to the robot and the possibility of editing specific lines of a program. The main components of the glove are two accelerometers and a PIC microcontroller. For its development it was necessary to program the microcontroller in C language and use knowledge of inverse kinematic. To make the robot movement easier using the glove it was necessary to include a small keyboard (named glove keyboard), that defines which joints will be moved and define the movement sensibility. A new controller was created (named controller keyboard) that, together with the glove and the glove keyboard, replaces the original teaching box of the robotic arm. The controller keyboard’s purpose is to save positions and run pre-defined programs stored in the robot. To validate the developed prototypes, practical tests were executed, communicating them with the robotic arm. The robot was moved using the glove, aided by the glove keyboard; the controller keyboard executed the programmed functions properly; and the new communication interface between the computer and the robot also met the desired objectives. The results obtained were considered satisfactory by the members of the team, because they met the general objective