Guía para Seleccionar el Brazo Robótico Ideal: Factores Clave y Tipos

Opciones de Brazos Robóticos: Kits Comerciales y Materiales

Existen kits comerciales destinados a makers, fabricados en diversos materiales como cartón, madera, plástico, etc.

Factores Clave en Kits Comerciales para Brazos Robóticos

Al elegir un kit comercial para un brazo robótico, considera:

• Peso y resistencia
• Consumo eléctrico
• Tipo y tamaño de motores
• Geometría
• Grados de libertad (DOF)

Tipos y Tamaño de Motores: Servos y Motores Paso a Paso

Los tipos de motores más comunes son los servos y los motores paso a paso.

Decisiones Clave en el Proyecto

Es crucial realizar un balance adecuado entre tamaño, peso, precio y potencia de los componentes.

Geometría y Grados de Libertad (DOF)

El número de DOF es un criterio fundamental para seleccionar un brazo robótico. El número de DOF equivale al número de servos que monta el brazo.

Siempre tendremos un DOF que corresponde al eje Z, permitiendo orientar el brazo horizontalmente hacia el objetivo. Otro DOF corresponde a la apertura y cierre de la garra.

Resumen de los DOF

• 1 DOF: Únicamente la pinza en posición fija.
• 3 DOF: (Z+X+pinza) Pinza instalada en un mecanismo tipo torreta o servo. Puede girar en Z y en X, pero no se considera un brazo.
• 4 DOF: (Z+2 en X-Y) Permite posicionar la pinza en cualquier punto dentro del alcance, pero no elegir el ángulo de agarre. No se considera un brazo.
• 5 DOF: (Z+3 en X-Y + pinza) Se clasifica como brazo, permitiendo elegir posición y ángulo.
• 6 DOF o más: Configuración versátil, similar al proyecto tipo MG996R. Sufre grandes esfuerzos, especialmente con el brazo extendido. Incluye DOF adicionales, como la rotación de la pinza. Fijar (N-4).

Kits de Brazos Robóticos con Arduino Comerciales

Estos kits no incluyen motores ni electrónica, siendo más económico comprarlos por separado.

Brazo Robótico 4 DOF (SG90)

Existen brazos basados en servos de 9g tipo SG90 o MG90S. Son más baratos, pero tienen limitaciones en cuanto al peso que pueden levantar. El kit 9G es limitado en carga, pero puede montarse en robots o vehículos. Su precio es de 25-28€.

Brazo Mixto 6 DOF

Formado por una combinación de 4 servos tipo MG996R en el brazo y dos servos tipo SG90 en el extremo. DOF 7: 110€-120€.

Cinemática Directa e Inversa

Son los cálculos matemáticos necesarios para determinar la posición del extremo del robot (pinza) en un punto determinado del plano X, Y y Z.

• Cinemática Directa: Permite conocer la posición y orientación.
• Cinemática Inversa: Consiste en encontrar los valores.

Las tarjetas controladoras de servos facilitan los cálculos de la cinemática directa e inversa.