Brazo robótico de 6 grados de libertad de bajo coste para entornos educativos, basado en Arduino y controlado por ARTE

Abstract

El uso de robots en la industria hoy en día es algo muy extendido, desde que comenzara en los años 60 con el conocido Unimate, de la empresa Unimation [1]. Con este modelo, dio comienzo a una nueva revolución industrial en la que los procesos de fabricación se adaptaron para incluir robots en ellos. En la actualidad, el uso de robots se puede ver en diversos procesos de fabricación, siendo uno de los más conocidos las líneas de producción de vehículos. Este tipo de robots cuenta con motores de gran potencia, pudiendo alcanzar consumos de 500 W por motor y, por tanto, un valor de par elevado, lo que los hace especialmente peligrosos si no se toman las precauciones adecuadas, como instalar celdas que impiden el acceso a la zona de trabajo del robot. Esto, entre otros aspectos, hace que el precio sea muy prohibitivo y se limite a aplicaciones dentro de una factoría. No obstante, el hecho de que los robots sean peligrosos, unido a que requieran de un espacio amplio para su instalación, así como su elevado precio, hacen que las labores de formación (elemento previo de gran importancia para una correcta y segura operación del robot) se limiten, en muchos casos, a realizar simulaciones en un ordenador, por lo que no se siente la verdadera esencia de trabajar con un robot real. Por ello, resulta interesante que existan maquetas que sean lo más similar posible a un robot real, las cuales, además de contar con un precio más atractivo, permiten que se cree un ambiente educativo y de formación totalmente seguro. Cabe decir que, aunque cada marca de robot requiera de un tipo de formación distinta para conocer en profundidad su comportamiento, en las asignaturas de robótica de los centros educativos se debería tener un primer contacto con un robot más o menos similar a uno industrial. Aunque existen muchos tipos de simuladores, como RobotStudio, CoppeliaSim, o ARTE (A Robotic Toolbox for Education) [3], que son adecuados para educación, estos pueden presentar una curva de dificultad elevada en algunos casos, lo cual no es un gran inconveniente si tenemos en cuenta que pueden llegar a complementar el uso del simulador con una maqueta de robot, lo cual sería lo más adecuado. Por ello, en este trabajo se persigue la finalidad de desarrollar un robot que pueda ser utilizado con ARTE. Este robot, al ser pequeño y de bajo coste, permitiría que todos los estudiantes de una asignatura de robótica pudieran contar con un robot fácilmente manipulable y que así tuvieran un contacto más cercano con un robot real, similar a uno industrial. Por tanto, tener un entorno seguro con el que aprender a utilizar un robot lo más parecido a uno industrial es una necesidad en cualquier centro de formación donde se impartan asignaturas de robótica.