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Diseño y construcción a escala de una plataforma Stewart para la enseñanza de control de movimientos en robots paralelos

dc.contributor.advisorGonzález Acuña, Hernán
dc.contributor.authorTorres Contreras, Juan Pablo
dc.contributor.authorAparicio Niño, Catalina
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2022-09-12T20:04:51Z
dc.date.available2022-09-12T20:04:51Z
dc.date.issued2022
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/17653
dc.description.abstractEn este documento se puede encontrar el procedimiento y elaboración de una plataforma Stewart, partiendo desde el diseño y análisis matemático, hasta su construcción y pruebas de funcionamiento a fin de obtener así una herramienta de aprendizaje que buscará implementarse en las clases prácticas de las asignaturas Teoría de control, Robótica y Control avanzado en la Universidad Autónoma de Bucaramanga. El robot paralelo busca ser de ayuda en el entendimiento de cinemática inversa de un robot y diseño de estrategias de control para una planta específica, cuyo objetivo principal se centra en el control de movimientos de una plataforma móvil de seis grados de libertad donde se desplaza una bola roja hacia una posición previamente establecida, haciendo uso de retroalimentación de coordenadas por medio de tratamiento de imágenes realizado con una webcam ubicada en la parte superior de la estructura. Las estrategias de control que se realizaron para el estudio e implementación del sistema, fueron estrategias ya trabajadas en los semestres anteriores, tal como PID y LQR. Todo el desarrollo del funcionamiento de la plataforma Stewart se trabajó en el software de estudio Matlab, el cual es el software trabajado en las clases mencionadas anteriormente.spa
dc.description.tableofcontents1. | INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 11 2. | DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .......................................................................................... 12 3. | JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................................ 13 4. | OBJETIVOS ................................................................................................................................. 14 4.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................................... 14 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................................... 14 5. | ESTADO DEL ARTE .................................................................................................................. 15 6. | MARCO TEÓRICO .................................................................................................................... 19 7. | METODOLOGÍA ....................................................................................................................... 22 7.1 |PROCESO DE SELECCIÓN DE LOS COMPONENTES ...................................................................... 23 7.2 |COMPONENTES SELECCIONADOS .............................................................................................. 31 8. | CINEMÁTICA INVERSA ......................................................................................................... 34 8.1 |CINEMÁTICA INVERSA APLICADA A LA PLATAFORMA STEWART DISEÑADA .......................... 45 9. | DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN ................................................................................................. 47 9.1 |DISEÑO MECÁNICO ................................................................................................................... 47 9.2 |ANÁLISIS DINÁMICO ................................................................................................................. 48 9.3 |CÁLCULO DEL ESPACIO DE TRABAJO ......................................................................................... 51 9.4 |CONSTRUCCIÓN DE LA PLATAFORMA ....................................................................................... 55 10. | IDENTIFICACIÓN DE LA PLANTA ..................................................................................... 58 11. | ESTRATEGIAS DE CONTROL ............................................................................................... 66 11.1 |CONTROL PID ............................................................................................................................. 66 11.2 |CONTROL LQR ........................................................................................................................... 69 11.2.1 |DISEÑO DE OBSERVADORES ........................................................................................ 70 11.3 |SIMULACIÓN EN SIMULINK ....................................................................................................... 73 12. | IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA .................................................................................... 77 12.1 | TRATAMIENTO DE IMÁGENES .................................................................................................. 77 12.2 | SERVOMOTORES EN ARDUINO ................................................................................................. 79 12.3 | ESTRATEGIA DE CONTROL EN ARDUINO .................................................................................. 81 12.4 | INTERFAZ HMI ........................................................................................................................... 82 13. | RESULTADOS OBTENIDOS .................................................................................................. 85 14. | CONCLUSIONES ....................................................................................................................... 89 15. | BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 85 16. | ANEXOS .......................................................................................................................................93spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleDiseño y construcción a escala de una plataforma Stewart para la enseñanza de control de movimientos en robots paralelosspa
dc.title.translatedDesign and scale construction of a Stewart platform for teaching movement control in parallel robotsspa
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsMechatronicspa
dc.subject.keywordsSteward platformspa
dc.subject.keywordsLearning toolspa
dc.subject.keywordsPractical classesspa
dc.subject.keywordsWebcamspa
dc.subject.keywordsHigh technology productsspa
dc.subject.keywordsMechanical movementsspa
dc.subject.keywordsAutomationspa
dc.subject.keywordsAutomatic controlspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
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dc.contributor.cvlacGonzález Acuña, Hernán [0000774774]spa
dc.contributor.googlescholarGonzález Acuña, Hernán [NUgEExkAAAAJ]spa
dc.contributor.orcidGonzález Acuña, Hernán [0000-0003-2118-2272]spa
dc.contributor.scopusGonzález Acuña, Hernán [55942191000]spa
dc.contributor.researchgateGonzález Acuña, Hernán [Hernan_Acuna2]spa
dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembRobotspa
dc.subject.lembProductos de alta tencologíaspa
dc.subject.lembMovimientos mecánicosspa
dc.subject.lembAutomatizaciónspa
dc.subject.lembControl automáticospa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.description.abstractenglishIn this document you can find the procedure and development of a Stewart platform, starting from the design and mathematical analysis, to its construction and testing in order to obtain a learning tool that will seek to be implemented in practical classes of the subjects Control Theory, Robotics and Advanced Control at the Autonomous University of Bucaramanga. The parallel robot seeks to be of help in the understanding of inverse kinematics of a robot and design of control strategies for a specific plant, whose main objective focuses on the control of movements of a mobile platform of six degrees of freedom where a red ball moves to a previously established position, using coordinate feedback through image processing performed with a webcam located on top of the structure. The control strategies used for the study and implementation of the system were strategies already worked in previous semesters, such as PID and LQR. All the development of the operation of the Stewart platform was worked in the Matlab study software, which is the software worked in the classes mentioned above.spa
dc.subject.proposalPlataforma stewartspa
dc.subject.proposalHerramienta de aprendizajespa
dc.subject.proposalClases prácticasspa
dc.subject.proposalCámara webspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa


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