Trabajo final Memoria descrptiva PDF

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Trabajo final de memoria descriptiva para el curso de dibujo para la ingenieria equivale un 30% de la nota total de curso, envio esto para ayudar...

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MEMORIA DESCRIPTIVA

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU Facultad: Ingeniería Industrial Programa Profesional: Autodesk Inventor Profesional  Proyecto: Brazo mecánico

 Curso: Dibujo CAD

 Docente: Ing. Rodriguez Aguayo Jonathan Daniel Ladyslao

 Integrantes: Mosquera Herrera, Javier Leonardo (U20242229) Barrientos Ancco, Victor Alberto (U20207420)

ICA – PERU

28 De Junio del 2021

RESUMEN: En primer lugar, hemos escogido el brazo mecánico ya que es uno de los inventos innovadores de la tecnología que representa ser uno de los más usado en el campo de la ingeniería industrial. En el primer caso, el objetivo es analizar las posibilidades del empleo de la robótica en infraestructuras y vías urbanas centrándose en aplicaciones tales como robots móviles de limpieza de calles, de detección y desactivación de explosivos, de seguridad ciudadana, de mantenimiento de zonas verdes, etc. En el segundo caso, se pretende hacer más fácil, agradable y llevadera la vida de los ciudadanos en entornos habitables tales como casas y oficinas. Este grupo de aplicaciones de la robótica de servicios va dirigido también a un amplio sector de la población como ancianos, niños y discapacitados, que en muchos casos necesitan ayudas permanentes en hospitales, hogares y colegios con robots compañeros de juegos, educativos, de asistencia y rehabilitación, de tele asistencia personalizada, etc. Asimismo, Antiguamente estos tipos de maquinarias han remplazado a la mano obrera para reducir costo y mejorar su utilidad ya que una maquina realizaba el trabajo de un determinado número de trabajadores, mejorando su productividad y calidad en las industrias. La justificación del brazo mecánico básicamente ha sido porque históricamente ha sido una maquinaria que ha revolucionado y que se está utilizando hasta el día de hoy por su eficacia y productividad. Seguidamente en el programa inventor hemos tenido los conocimientos para realizar este objeto en 3D (Brazo mecánico) utilizando las herramientas aprendidas en clase como: Ensamblaje, boceto, dimensionamiento, elementos roscados, planos de despiece, etc. El siguiente solido contiene las siguientes figuras geométricas que luego son extruidas para darle forma y tallar hasta llegar a la imagen proyectada

Palabras claves: Brazo mecánico, dinamismo, planos despiece, ensamblaje, diseño de ejes, industria, maquinarias.

1. Introducción 1.1 Breve Descripción del entorno en que se desarrolla el proyecto. 1.2 Descripción del caso (Contexto y usuarios) 2. Objetivos 2.1 Presentación de los objetivos general y específicos. 3. Limitaciones 3.1 Identificación de limitaciones y alcances del proyecto. 4. Justificación 4.1 Realizar las justificaciones (social, tecnológica y económica) 5. Marco Teórico 5.1 Definición de términos básicos. 5.2 Descripción del proyecto propuesto. 5.1.1 Descripción del modelo 5.1.2 Figuras representativas del modelo 5.1.3 Especificaciones (estándares y normativas involucradas) 6. Metodología 6.1 De acuerdo con la norma NTP 833.018, aplicación de dibujos. 6.2 Metodología de diseño de brazo mecánico 7. Desarrollo 7.1 Desarrollo del proyecto basado en la metodología 8. Resultados 8.1 Resultados (principales aspectos obtenidos en el trabajo), y discusión (análisis comparativo entre propuesta y antecedentes, considerando los parámetros de análisis). 9. Conclusiones 9.1 Según objetivos del trabajo desarrollado 10. Recomendaciones 11. Bibliografía 12. Anexos 13. Planos 13.1 Un plano de conjunto, uno de montaje y cinco de despiece (más representativos) y video de animación.

1.Introducción: El desarrollo de sistemas robóticos asistenciales es un tema al cual se ha volcado la investigación en robótica en los últimos años. Estos sistemas tienen una íntima relación con una rama de la medicina llamada terapia ocupacional en la cual un cuidador se encarga de ayudar a este tipo de pacientes. A diario las personas con discapacidad tienen dificultad para realizar actividades cotidianas como alimentarse, esto hace sentir a los pacientes que son dependientes de otras personas para poder desenvolverse en su entorno con normalidad. Debido a los avances tecnológicos y la integración de la robótica en todos los campos tanto en ingeniería y medicina aparecen los manipuladores robóticos asistenciales con la intención de ayudar en el manejo y cuidado de personas con discapacidad. Este proyecto pretende proveer asistencia física para la alimentación correcta del sujeto en cuestión además de fomentar la inclusión de tecnología dirigida a personas dependientes que sufren limitaciones severas. En el documento a continuación se detalla el diseño, simulación y validación del funcionamiento de un brazo robótico asistencial con la capacidad de reconocer la boca de un paciente y alimentarlo de manera apropiada, basándose en requerimientos previamente planteados para su desarrollo además de un estudio de factibilidad con el objetivo de plasmar el proyecto no sólo como un prototipo sino como un modelo para producción en masa en un trabajo posterior que busque dicho alcance. El brazo robótico cuenta con un sistema de visión artificial que permite la interacción humano-robot (HRI) lo cual constituye un elemento fundamental para asegurar que este sistema es autónomo y útil para el usuario final.

2. Objetivos 2.1 Objetivos generales: El objetivo general de este trabajo es Diseñar, construir y controlar un brazo robótico para manipulación de objetos, mediante el uso del programa Autodesk inventor Objetivos específicos: Realizar un diseño factible de la estructura del brazo robótico. Construir el brazo robótico de acuerdo con el propósito previsto. Programar el sistema para que cumpla con un funcionamiento adecuado. Realizar una animación con movimientos de las partes del brazo mecanico

3. Limitaciones 3.1 La principal limitación del proyecto es la necesidad y el requerimiento de pacientes Principalmente a empresas que quieran innovar en la realización de sus proyectos que impliquen el uso de este. Logrando así en un periodo de años poder entrar al mercado, generar ingresos para construir varios prototipos a diversas escalas.

4.Justificación 4.1 Realizar las justificaciones (social, tecnológica y económica) El trabajo realizado promueve el desarrollo de proyectos relacionados a la robótica, la elección del tema referente a diseño, construcción y programación de un sistema automatizado tiene bases en los conocimiento y afinidades de quienes lo realizan. La problemática que se pretende satisfacer es la necesidad de generar diseños propios u originales de sistemas de brazo robótico, que puedan ser empleados en la enseñanza. Asimismo, también podemos utilizar este brazo robótico con un ensamble y sensores para las personas discapacitadas, de la tercera edad o con problemas cognitivos, por ejemplo, quienes viven solos en sus hogares sin ayuda externa y buscan una manera de mejorar su calidad de vida. 5. Marco Teórico: 5.1. Actuador (Base) En todo sistema con capacidad de movimiento, el actuador es todo dispositivo que puede transformar la energía hidráulica, eólica, eléctrica, etc. en movimiento. En este proyecto se utilizan motores de corriente continua.

5.2. Sujetador Este contendrá los circuitos y algoritmos con el que estará programado el brazo mecánico para empezar a trabajar, este se encuentra apoyado sobre la base permitiendo que este se mueva en 360 grados.

5.3. Brazo Este seguirá el trayecto del mecanismo siendo la parte más larga, su función es conectar el sujetador con el agarre permitiéndole moverse en forma vertical de arriba hacia abajo.

5.4. Agarre Como parte penúltima del sistema se encuentra el agarre o muñeca, pues permite realizar movimientos en un eje transversal y en un eje anteroposterior.

5.5. Tornillo A (grande) - Tornillo B (pequeño) De él podemos decir que es una pieza normalmente metálica y alargada, con forma cilíndrica y roscada y con una cabeza desde donde se ejerce la fuerza necesaria para su fijación, y cuya utilidad es unir o sujetar objetos.

5.6. Proximal Este se encarga de dar movimiento total y fluido a lo que vienen ser los dedos.

5.7. Distal Es la última parte que contiene este mecanismo encargado de agarrar y poder soportar diversos pesos estimados.

6. Metodología 6.1 De acuerdo con la norma NTP 833.018, aplicación de dibujos En cuanto a la metodología nos hemos basado en la norma NTP 833.018, y también a través de la consulta en páginas web de autodesk inventor y archivos relacionados con la construcción de brazos mecánicos. 6.2 Metodología de diseño de brazo mecánico El software escogido para realizar el diseño y la simulación del sistema es Autodesk Inventor, un software especializado en el diseño y simulación mecánica. Con la ayuda de este software se puede validar los diseños antes de que estos sean creados para ahorrar tiempo y eficacia en la construcción de los mismos. Algunas de las funciones por las cuales se utiliza este software son: Diseño sencillo de piezas 2D y 3D Ensamblaje sencillo de piezas en el diseño 3D Facilidad para elegir los materiales de las piezas. Simulación del diseño completo en 3D Licencia gratuita para estudiantes. 7. Desarrollo 7.1 La metodología por implementarse en la construcción de este sistema de brazo mecánico automatizado consiste en 4 etapas. En primer lugar, se encuentra la etapa de diseño, donde utilizando conocimientos teóricos sobre robótica, y la relación entre el uso del programa Autodesk Inventor. La segunda etapa consiste en la simulación del sistema en Autodesk inventor especializado y destinado a esclarecer y determinar posibles fallas en el diseño, limitaciones, precisión y capacidad real de movimiento. En base a los resultados obtenidos en las simulaciones se modificará el diseño para que cumpla con los objetivos establecidos. La tercera etapa consiste en la implementación del solido en 3D con sus partes, es decir, el armado de la estructura, montaje de piezas, ensamblaje y fijación de sistemas de generación y transmisión de movimiento y pruebas básicas de funcionamiento. En la última etapa se realiza la automatización del sistema; al programar los comandos necesarios para que el brazo robótico mecánico tenga la capacidad de tomar ciertas decisiones de funcionamiento. Esto luego de una interacción con el medio en el que éste ubicado, la cual se realiza a través del uso de sensores, o a través de los comandos directos enviados de forma remota. Estas decisiones deben considerar la capacidad del sistema y así

no pretender que este realice movimientos que se encuentran fuera de su alcance o que sobrepasen sus limitaciones.

8. Resultados 8.1 Resultados (principales aspectos obtenidos en el trabajo), y discusión (análisis comparativo entre propuesta y antecedentes, considerando los parámetros de análisis). Se logro ensamblar el brazo completo utilizando las piezas construidas en el normal ipt en la construcción de solidos en 2D y 3D. Lo cual llevo a la elaboración del brazo mecánico, este trabajo nos permitió adquirir conocimientos fundamentales para la elaboración de nuevos proyectos que ayudan socialmente, económicamente a la comunidad. 9. Conclusiones 9.1. Como ya venimos indicando esperamos que este proyecto tenga buena entrada en el mercado ayudando a los dos ámbitos tanto de salud como de mecanismo alcanzando las posiciones solicitadas. 10. Recomendaciones Al ejecutar un diseño similar al brazo robótico presentado, Se debe seguir todas las instrucciones del manual de usuario, ya que se debe utilizar cada pieza de la máquina de forma correcta Las piezas elaboradas para la construcción del brazo mecánico permiten que sea ensamblado en diferentes materiales y para su elaboración se recomienda considerar las partes mecánicas del mismo.

Bibliografía: https://www.esneca.com/blog/brazo-robotico-industrias/ https://revistaderobots.com/robots-y-robotica/brazo-robotico-mecanico-industrial/ https://ripipsacobots.com/brazos-roboticos-industriales/ https://robotesfera.com/que-son-brazos-roboticos 11. Anexos 12. Planos...