Diseño y control de una pinza robótica multiarticular sensorizada

La evolución de la tecnología ha hecho que los robots sean cada vez más complejos, incorporando elementos como cámaras o sensores para el movimiento. El objetivo de este proyecto es diseñar, montar y hacer funcionar una pinza de tres dedos articulados desde cero, de manera que se puedan abrir y cerrar los dedos para poder coger y dejar objetos, y con un acople a un robot poder tener el movimiento del brazo entero para poder llevar la pinza a distintas posiciones. Se diseñarán las distintas piezas que forman la pinza mediante el programa Fusion 360, y posteriormente se imprimirán con una impresora 3D. Una vez hecha la impresión, se continúa con el montaje, que se ha realizado en casa con herramientas comunes, uniendo todas las partes con tornillos, barras de métrica y tuercas, y se sigue con la conexión e implantación de una cámara en lo que sería la palma de la pinza de manera que se quede quieta en una posición para poder observar las piezas que se van a coger y diferenciar tres tipos de formas: circular, triangular y cuadrada. Con el accionamiento de unos motores se consigue el movimiento de los diferentes dedos, transmitiendo el movimiento del motor mediante un tornillo sinfín que se acopla con un engranaje que forma parte de los dedos y hace que se muevan. Y con unos sensores de presión se obtiene la presión que ejercen los dedos sobre las piezas y así saber hasta cuándo cerrar los dedos para que sea suficiente para que no se caigan las piezas. De esta manera, para el funcionamiento general se quiere conseguir lo siguiente: poner el robot en la posición inicial configurada, con la cámara visualizar la pieza y encontrar el centro de ésta y las coordenadas respecto del origen del patrón, se le pasan dichas coordenadas transformadas a coordenadas del robot (relacionando el origen de éste y el origen del patrón) para que mueva la pinza hasta esa posición. Una vez la pinza encima de la pieza se baja la pinza, se cierran los dedos para cogerla, se sube la pinza, se mueve la posición, se vuelve a bajar la pinza y finalmente se abren los dedos para dejarla y comprobar que se consiguen los objetivos. The evolution of technology has made robots increasingly complex incorporating elements such as cameras or sensors for movement. The objective of this project is to design, assemble and operate a gripper with three articulated fingers from scratch, so that the fingers can be opened and closed to be able to pick up and leave objects, and with a coupling to a robot to be able to have the movement of the entire arm to be able to move the gripper to different positions. The different pieces that make up the gripper will be designed using the Fusion 360 program, and later they will be printed with a 3D printer. Once the impression is made, the assembly continues, which has been done at home with common tools, joining all the parts with screws, metric bars and nuts, and continues with the connection and implantation of a camera in what would be the palm of the gripper so that it stays still in a position to be able to observe the pieces that are going to be picked up and differentiate between three types of shapes: circular, triangular and square. With the activation of some motors, the movement of the different fingers is achieved, transmitting the movement of the motor through a worm screw that is coupled with a gear that forms part of the fingers and makes them move. And with some pressure sensors, the pressure exerted by the fingers on the pieces is obtained and thus know how long to close the fingers so that it is enough with the intention that the pieces do not fall. In this way, for the general operation, the following is to be achieved: put the robot in the configured initial position, with the camera visualize the object and find its center and the coordinates with respect to the origin of the pattern, these transformed coordinates are passed to it to robot coordinates (relating its origin and the pattern origin) to move the gripper to that position. Once the gripper is on top of the piece, the gripper is lowered, the fingers are closed to pick it up, the gripper is raised, the position is moved, the gripper is lowered again and finally the fingers are opened to leave it and check that the objectives are achieved.