Desarrollo de software para la realización de ensayos dinámicos de mecanismos de cinemática paralela
Fecha
2015-02-02Autor
Ortiz de Guzmán Aragón, Eduardo
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[ES]El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo contribuir al desarrollo de un proyecto de investigación mediante la programación y control del movimiento de mecanismos de cinemática paralela para la realización de ensayos dinámicos. Dicho proyecto está enmarcado dentro de una línea de investigación del grupo de investigación
CompMech de la UPV-‐EHU que gira en torno al
desarrollo y estudio de este tipo de mecanismos. Esto es; este trabajo, más allá de la utilidad que pudiera tener por sí mismo, está pensado para formar parte de
un proyecto de mayor envergadura, para cuyo
éxito será imprescindible la colaboración con
otros investigadores y la integración de este
trabajo con los realizados por ellos. Consiste en la creación de un software para el control y movimiento de mecanismos, generando vibraciones para la realización de
ensayos dinámicos. Para ello, se programarán
sobre la plataforma LabVIEW la interfaz de
usuario y el motor de cálculo. Una vez se compruebe que el programa funciona correctamente, se integrará dentro de un programa principal, un control articular que será el encargado de comunicarse con la máquina.
Posteriormente, se procederá a la realización
de ensayos experimentales sobre los propios
robots, en taller. Se tomarán medidas mediante acelerómetros y otros dispositivos,
determinando las medidas más adecuadas para
su
correcta
validación.
Finalmente,
se
generalizará
el
trabajo
realizado
para
posibilitar
su
empleo
futuro
en diferentes mecanismos [EU] Gradu
Amaierako
Lan
honen
helburua
ikerkuntza
proiektu
baten
garapenean
laguntzea
da,
mekanismoen
mugimenduaren
programazioan
eta
kontrolean
oinarrituta,
honela,
saiakuntza
dinamikoak
egin
daitezke
zinematika
paralelozko
mekanismoekin.
Proiektu
honen
funtsa
mekanismo
hauen
garapen
eta
azterketan
oinarrituta
dago.
Hau
da,
lan
hau
proiektu
handiago
batean
parte
hartzeko
pentsatuta
dago.
Proiektua
arrakastatsua
izateko,
lan
hau
beste
ikertzaileek
egin
dituztenekin
integratzea
ezinbestekoa
izango
da.
Lan
honen
zeregin
nagusia
mekanismoen
kontrol
software
bat
kreatzea
da
bibrazioak
sortzeko,
mekanismoekin
test
dinamikoak
egiteko.
Horretarako,
LabVIEW-‐en
user
interface-‐a
eta
kalkulu
motorea
programatuko
dira.
Programa
martxan
jarri
eta
gero,
beste
programa
handiago
(kontrol
artikularra)
baten
parte
izango
da.
Programa
nagusi
honek
maneiatzaile
robotikoekin
komunikatzeko
balio
izango
du.
Gero,
saiakuntzak
egingo
dira
robot
hauekin,
unibertsitateko
tailerrean.
Saiakuntza
hauetan,
azelerometroak
eta
kable
bidezko
sentsoreak
erabiliko
dira.
Neurri
esperimental
egokienak
erabiliko
dira,
ondoren,
onartuak
izateko.
Azkenik,
egindako
lana
orokortuko
da,
etorkizunean
beste
proiektuetan
erabilgarria izateko. [EN]The
main
purpose
of
this
Bachelor
Thesis
is
to
contribute
to
the
development
of
a
research
project,
by
programming
and
controlling
the
trajectories
of
parallel
kinematics
mechanisms
in
order
to
perform
dynamic
tests.
The
stated
project
is
part
of
a
research
line
carried
out
by
the
CompMech
Research
Group
which
concerns
the
study
and
development
of
this
kind
of
mechanisms;
in
other
words,
apart
from
the
utility
it
might
have
by
itself,
this
work
is
conceived
with
the
intention
of
being
part
of
a
project
of
bigger
magnitude.
In
order
for
this
project
to
achieve
success,
close
collaboration
amongst
researchers
and
the
sharing
of
their
work
and
discoveries
will
be
essential.
This
work
involves
the
creation
of
a
program
that
controls
manipulators’
movement,
specially
focusing
on
waveform
trajectories.
Thus,
vibratory
phenomena
can
be
simulated
so
as
to
perform
dynamic
tests.
Both
the
user
interface
and
the
calculation
engine
will
be
coded
in
the
LabVIEW
development
environment.
Once
it
is
proven
that
the
program
is
working
appropriately,
it
will
be
integrated
into
a
main
program,
which
will
be
able
to
transfer
information
to
the
mechanism
and
communicate
with
the
mechanical
actuators.
Later,
experimental
tests
will
be
carried
out
in
the
workshop
with
the
controlled
robots.
Measures
are
to
be
taken
with
the
use
of
accelerometers
and
other
devices,
determining
the
most
appropriate
measures
for
their
correct
validation.
Finally,
the
developed
work
will
be
generalized
so
that
it
can
be
used
with
different
mechanisms [DE]Das
Ziel
dieser
Bachelorarbeit
ist
es,
ein
Programm
für
die
Steuerung
parallelkinematischer
Manipulatoren
zu
entwickeln.
Als
Hauptanwendungsgebiet
sind
Vibrationstests
angedacht,
welche
Teil
eines
größeren
Forschungsprojektes
innerhalb
der
CompMech
Research
Group
sind.
Sinn
und
Ziel
dieser
Bachelorarbeit
müssen
deshalb
im
Kontext
dieses
Forschungsprojektes
betrachtet
werden.
Um
den
Erfolg
seiner
Ausführung
zu
gewährleisten
sind
eine
gute
Zusammenarbeit
mit
den
anderen
Teammitgliedern
und
die
Integration
dieser
Bachelorarbeit
von
grundlegender
Bedeutung.
Die
zu
entwickelnde
Softwareanwendung
wird
in
dem
grafischen
Programmiersystem
LabVIEW
programmiert.
Ziel
dabei
ist
eine
Softwareumgebung
zu
erschaffen
welche
eine
flexible
Trajektorienplanung
parallelkinematischer
Manipulatoren
für
dynamische
Vibrationstests
ermöglicht.
Dafür
wird
das
Kernprogramm,
welches
die
nötigen
kinematische
Berechnungen
durchführt,
in
eine
grafische
Benutzeroberfläche
eingebettet.
Nach
einer
erfolgreichen
Überprüfung
der
Funktionalität
wird
die
bisher
beschriebene
Softwareanwendung
in
ein
Metaprogramm
integriert
welches
die
Motorsteuerung
ausführt.
Im
Anschluss
an
die
Programmierung
der
Software
wird
diese
experimentell
überprüft.
Diesbezüglich
werden
Prototypen
der
Roboter
eingesetzt
welche
für
diesen
Zweck
in
der
Uni
eigenen
Werkstatt
produziert
und
zusammengebaut
werden.
Für
die
Datenerfassung
der
Experimente
werden
unter
anderem
Beschleunigungssensoren
eingesetzt.
Zum
Abschluss
dieser
Bachelorarbeit
wird
die
programmierte
Software
für ihre
Anwendung
mit
anderen
Robotern
verallgemeinert.