Abstract
En el presente trabajo se muestra el diseño de un sistema mecatrónico, el cual emula los movimientos del cuello humano, ya que sostendrá la cabeza de un robot humanoide (Arthur) desarrollado por la empresa Hanson Robotics. El diseño mecánico se basa en un robot esférico de 3 grados de libertad (3-GDL), se desarrolla el modelo dinámico a través de las ecuaciones de movimiento de Euler-Lagrange. La etapa de control es una tarjeta de desarrollo FPGA (arreglos de compuertas programables en campo) de la familia Cyclone IV, la etapa de potencia se basa en transistores BJT, se implementa el controlador Tangente hiperbólico y una interfaz de comunicación WiFi para configurar el robot desde una PC con ayuda del software Labview. Como resultado se muestra la integración del sistema mecatrónico, la interfaz desarrollada junto con la comunicación FPGA-PC y control de posición. El trabajo futuro será la implementación del sistema en el robot humanoide.
Highlights
Los avances de la robótica en la actualidad no se limitan a entornos industriales, también se han revolucionado los semblantes y las funciones de los robots, logrando introducirlos a un entorno social, dando pie a los robots de servicio, denominados humanoides por su apariencia, los cuales realizarán tareas en beneficio de la sociedad, labores cotidianas o con fines terapéuticos, por ejemplo, la rehabilitación de niños con problemas de lenguaje, la detección de desórdenes de comportamiento en jóvenes y en terapia ocupacional geriátrica
- The present work shows the design of a mechatronic system
which emulates the movements of the human neck
Summary
Los avances de la robótica en la actualidad no se limitan a entornos industriales, también se han revolucionado los semblantes y las funciones de los robots, logrando introducirlos a un entorno social, dando pie a los robots de servicio, denominados humanoides por su apariencia, los cuales realizarán tareas en beneficio de la sociedad, labores cotidianas o con fines terapéuticos, por ejemplo, la rehabilitación de niños con problemas de lenguaje, la detección de desórdenes de comportamiento en jóvenes y en terapia ocupacional geriátrica. Se han desarrollado robots humanoides capaces de replicar las expresiones faciales del ser humano y lograr entablar una conversación, tal es el caso de Arthur, desarrollado por la empresa Hanson Robotics [1]. Uno de los aspectos importantes para que la interacción robot-humano sea de forma natural, se da en los movimientos o acciones que producimos al hablar. El cuello es una de las áreas más complejas del cuerpo humano, puede realizar un gran número de movimientos, los más básicos son flexión, extensión, inclinación y rotación, cada uno implica la participación de estructuras diferentes, que facilitan, controlan y limitan el movimiento [2]
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