Desarrollo de un brazo robótico antropomórfico capaz de realizar el desafío de la botella

Abstract

Lanzar una botella, que gire en el aire y caiga de pie representa un desafío que combina elementos de física, mecánica y control de movimiento. Esta tarea, que requiere una combinación precisa de fuerza, ángulo de lanzamiento y coordinación, ha sido tradicionalmente una habilidad humana. Sin embargo, con el avance de la tecnología, se ha explorado la posibilidad de automatizar y perfeccionar este proceso utilizando sistemas robóticos. El presente trabajo de título se centra en el desarrollo de un brazo robótico antropomórfico diseñado para realizar el desafío del lanzamiento de botellas, una tarea que requiere una combinación de precisión, fuerza y coordinación. El proceso comienza con la selección de servomotores, fundamentales para cumplir con las condiciones iniciales del lanzamiento de botellas. Estas condiciones incluyen variables como el ángulo con el que se suelta la botella, la distancia de lanzamiento y su trayectoria. Posteriormente, se procede al diseño de los componentes del brazo robótico. Este diseño se realiza en función de las especificaciones técnicas de los servomotores seleccionados, asegurando una integración óptima y una funcionabilidad eficiente. Los componentes diseñados son fabricados utilizando tecnología de impresión 3D, una selección que permite una alta precisión y adaptabilidad en el proceso de manufactura. Una vez fabricados, los componentes se ensamblan para conformar la estructura del brazo robótico. El control del movimiento y funcionabilidad del brazo se logra a través de un microcontrolador Arduino. La programación del brazo, realizada en el entorno de Arduino, está específicamente diseñada para lanzar botellas. Finalmente, el brazo robótico se somete a una serie de ensayos, lanzando botellas con distintas fracciones de llenado. Estos lanzamientos se registran utilizando una cámara de alta velocidad, lo que permite un análisis detallado y preciso de cada lanzamiento. Los resultados obtenidos de estas pruebas se comparan con lanzamientos realizados por un brazo humano. Esta comparativa es esencial para evaluar la eficacia, precisión y capacidad del brazo robótico para replicar la acción de lanzar la botella.