Diseo del Griper
La fuerza de sujecin es la siguiente:
Tabla 1. Coeficientes de Friccin
Calculo del torque para el motor del Griper
Eslabn 1R1x=Fx=7.49 NR1z=Fz=18.64 NAnalisis de esfuerzo Plano
XYTramo 1
Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flectores.
Tramo 2
Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flectores.
Plano XZTramo 1
Eslabn 1
Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flectores.
Tramo 2
Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flectores.
Teoria de energia de deformacin (Von Mises)Material ACRILICO
Momento mximo en el Tramo 1
Factor de diseo para el Tramo 1
El material no falla, es aceptable.
Momento mximo en el Tramo 2
Factor de diseo para el Tramo 2
El material no falla, es aceptable.
Toroque para el motor del Griper
Tabla 2. Dynamixel MX-64T Smart Serial Servo
(TTL).NombreFotoCaractersticas
Dynamixel MX-64T Smart Serial Servo (TTL). Es de alto
rendimiento en red de actuadores para robots totalmente integrados
con funcin de retroalimentacin y capacidad de programacin.
Relacin de transmisin 200:1 (Metal)Voltaje de operacin(V) 10 12
14.8Torque mximo (N.m) 5.5 6 7.3Corriente mxima(A) 3.9 4.1
5.2Velocidad sin carga (RPM) 58 63 78
Dimensiones: 40.2mmx61.1mmx41mm
Peso: 126g
Protocolo Seal asincrnica Half-Duplex
Red: Interface: TTL
Diseo de la mueca
Peso pieza 1WRF1
otal pieza 1 = F=1.7Kg = 16.66N 1/2 peso total pieza 1
Supongamos que el brazo levantara kg mas entonces F=1.79 Kg =
17.5N FR Tramo1 = 17.5N
entonces RF1 = 18 N M4117.06 mm
M4 = F*dM4 = 18N * 0.11706mM4= 2.11 N.mT2= 2.11 N.m
Tabla 3. Caractersticas Servo Dynamixel Rx - 24FRX-24F
Estadsticas
Tensin De Funcionamiento12V
Puesto Torque *26 kg cm360 oz en
Sin carga Velocidad0.079 sec / 60
Peso67g
Tamao50,6 x 35,6 x 35,5 mm
Resolucin0.29
Relacin De Reduccin1/193
ngulo de funcionamiento300 o Encienda continua
Max actual2400mA
Corriente espera50 mA
Temperatura de funcionamiento-5 C ~ 85 C
ProtocoloRS485 asncrono de serie
Lmite Mdulo254 direcciones vlidas
Com velocidad7343bps ~ 1 Mbps
MaterialMetal Engranajes yIngeniera Cuerpo de plstico
MotorMaxon RE-MAX
RF1Conjunto 1
RF2
otal pieza 1 = F=1.7Kg = 16.66N 1/2
FR Tramo 2= 19.17N
Entonces RF2 = 19 N M578.78 mm
M5 = F*dM5 = 19N * 0.07878mM5= 1.50 N.mT3= 1.50 N.m
Tabla 4. Caractersticas Servo Dynamixel AX - 18AAX-18A
Estadsticas
Tensin De Funcionamiento12V
Puesto Torque *18,3 kg cm254,9 oz en1,8 Newton Meter
Sin carga Velocidad97rpm0.103 sec / 60
Peso54,5 g
Tamao32 x 50 x 40mm
Resolucin0.29
Relacin De Reduccin1/254
ngulo de funcionamiento300 o Encienda Continua
Max actual2200 mA
Corriente espera50 mA
Temperatura de funcionamiento-5 C ~ 85 C
ProtocoloTTL Half Duplex asncrono de serie
Lmite Mdulo254 direcciones vlidas
Com velocidad7343bps ~ 1 Mbps
MaterialEngranajes de plstico y cuerpo
MotorTubular Motor
DISEO DEL ANTEBRAZO
Figure 1. Brazo Robtico
Diseo a realizar antebrazo Servo AntebrazoEslabn 2
Eslabn 1
Figure 2. Estructura antebrazoEslabn 1 = Eslabn 2
asumido:
Diseo eslabn 1
Figure 3. Cuerpo libre antebrazo
Entonces RF3 = 10.68N
Debido a que son dos eslabones, al torque del servo del
antebrazo es igual al momento resultante multiplicado por 2:
Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flectores en Mdsolid
para 1 eslabn. Figure 4. Anlisis en Md Solid
Tabla 5. Dato tcnico de Servo motorNombreFotoCaractersticas
Dynamixel MX-64T Smart Serial Servo (TTL). Es de alto
rendimiento en red de actuadores para robots totalmente integrados
con funcin de retroalimentacin y capacidad de programacin.
Relacin de transmisin 200:1 (Metal)Voltaje de operacin(V) 10 12
14.8Torque mximo (N.m) 5.5 6 7.3Corriente mxima(A) 3.9 4.1
5.2Velocidad sin carga (RPM) 58 63 78
Dimensiones: 40.2mmx61.1mmx41mm
Peso: 126g
Protocolo Seal asincrnica Half-Duplex
Red: Interface: TTL
Diseo de estructura esttica
Figure 5. Estructura antebrazo
Figure 6. Cuerpo libre de antebrazo
Figure 7. Secciones trasversales del antebrazo
Figure 8. Seccin unitaria antebrazo
Tabla 6. Espesor de AcrlicoEspesor en mm.1.80 X 1.20.2.40 x
1.202.40 X 1.80
8.02,020.002,693.004,040.00
9.02,353.003,137.004,706.00
10.02,712.003,616.005,424.00
12.03,155.004,207.006,310.00
15.04,494.005,992.008,988.00
18.05,669.007,559.0011,338.00
21.06,515.008,687.0013,030.00
24.07,333.009,777.0014,666.00
32.015,060.00
Para un espesor de b=8mm
Figure 9. Seccin transversal
La altura mnima requerida para soportar la fuerza F es de:
Anlisis por fatiga Se=0.5*(72MPa)=36Mpa Ka=
a(Sutb)=4.51*(72-0.265)=0.37 Kb= de=0.808 = 0.808=
0.0127=12.746mmkb= 1.24(12.746-0.107)=0.944 Kc= 1 Kd= 1 Ke=0.68
Kf=1 Se= ka*kb*kc*kd*ke*kf*Se Se= 10.9MPa
Esfuerzos fluctuantes
Soderberg
Fs=6.71
Bibliografia (9 de julio de 2015). Obtenido de Electronica:
http://electronica-jaimes.blogspot.com/2010/06/descripcion-de-un-brazo-robotico.html
