This page presents the design and development of a set of virtual instruments (VIs) that obtains the forward kinematic (FK) and inverse kinematic (IK) of serial robotic arms up to 5 degrees of freedom (DOF). This simulation tool (3D-RAS) is part of an educational project currently in development, that includes a mobile platform of general purpose called VANTER (spanish achronyms of «Unmanned Autonomous Vehicle Specialized in Recognition») and a robotic arm Lynx6. The project is devoted to the development of a robotic prototype based on open standard systems that allows to students in Engineering (graduate and postgraduate), to prove different strategies and technologies in the field of the automatics.The interest of this study resides in that it allows, by means of a control application developed for such ends, to determine the physical limits and the operation range that the students can use to control in a remote way a robotic arm of educational use. Robot arm Lynx6 has five joints (base, shoulder, elbow, wrist movement and wrist rotation) besides a forceps. The mechanical design allows rapid and accuracy movements thanks to the coupled servomotors. By its funcionalities, it is a suitable system of low cost, small and recommended for practicing in laboratories.
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References:
[1] T.J. Mateo Sanguino, and J.M. Andújar Márquez. "Simulation Tool for Teaching and Learning 3D Kinematics Workspaces of Serial Robotic Arms with up to 5-DOF". Computer Applications in Engineering Education, Vol. 20(4), pp. 750-761, 2012 [ Abstract | Full Text ]
[2] Mateo Sanguino, T.J., and Andújar Márquez, J.M. "3D-RAS: A New Educational Simulation Tool for Kinematics Analysis of Anthropomorphic Robotic Arms". Intern. Journal of Engineering Education(IJEE), Vol. 27(2), pp. 225-237, 2011 [ Full Text | PDF ]
[3] Mateo Sanguino, T.J., and Andújar Márquez, J.M. "Virtual Laboratory for Trajectories Planning Applied to Anthropomorphic Robotic Arms with up to 5-DOF". Proc. IASTED Int. Conf. Robotics and Applications (RA2010), pp. 317-324, 2010 [ Abstract | Full Text ]
[4] Mateo Sanguino, T.J. Contributions to the Development of Virtual and Remote Laboratories in Robotics. Ph.D. Thesis, pp. 1-242, University of Huelva, 2010 [ Details | Full Text ] [ISBN 978-84-92944-29-3]
[5] T.J. Mateo Sanguino, F.J. Aguilar Nieto, J.J. Chica Barrera, M.F. Mola Mateos y J.M. Andújar Márquez. "Desarrollo de un Instrumento Virtual para el Control Remoto de un Brazo Manipulador de Uso Educacional". XXIX Jornadas de Automática, Vol. 292, pp. 1-8, 2008 [ PDF ]
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Este trabajo presenta el diseño, desarrollo e implentación de un instrumento virtual (VI) que obtiene el modelo cinemático directo (FK) e inverso (IK) de un manipulador robótico de 5 grados de libertad (DOF), orientado a prácticas con propósitos educacionales. El brazo forma parte de un proyecto educativo en marcha más amplio, formado por una plataforma móvil de propósito general llamada VANTER (acrónimo de «Vehículo Autónomo No Tripulado Especializado en Reconocimiento»), enfocado en el desarrollo de un prototipo robótico basado en sistemas estándares abiertos, que permita a estudiantes de grado y posgrado en Ingeniería, probar diferentes estrategias y tecnologías en el ámbito de la automática. El interés de este estudio radica en que permite, mediante una aplicación de control desarrollada para tales fines, determinar los límites físicos y el rango de operación que los estudiantes pueden usar para controlar de forma remota un brazo robótico de uso educacional. El brazo de robot Lynx6 posee cinco articulaciones (base, hombro, codo, giro e inclinación de la muñeca) además de una pinza. El diseño mecánico permite rápidos y precisos movimientos gracias a servomotores acoplados. Por sus funcionalidades, resulta un sistema abordable de bajo coste, pequeño y recomendado para prácticas de laboratorio.
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Referencias:
[1] T.J. Mateo Sanguino, and J.M. Andújar Márquez. "Simulation Tool for Teaching and Learning 3D Kinematics Workspaces of Serial Robotic Arms with up to 5-DOF". Computer Applications in Engineering Education, Vol. 20(4), págs. 750-761, 2012 [ Resumen | Texto Completo ]
[2] Mateo Sanguino, T.J., and Andújar Márquez, J.M. "3D-RAS: A New Educational Simulation Tool for Kinematics Analysis of Anthropomorphic Robotic Arms". Intern. Journal of Engineering Education(IJEE), Vol. 27(2), pp. 225-237, 2011 [ Texto Completo | PDF ]
[3] Mateo Sanguino, T.J., and Andújar Márquez, J.M. "Virtual Laboratory for Trajectories Planning Applied to Anthropomorphic Robotic Arms with up to 5-DOF". Proc. IASTED Int. Conf. Robotics and Applications (RA2010), págs. 317-324, 2010 [ Resumen | Texto Completo ]
[4] Mateo Sanguino, T.J. Contribuciones al Desarrollo de Laboratorios Virtuales y Remotos en Robótica. Tesis Doctoral, págs. 1-242, Universidad de Huelva, 2010 [ Detalles | Texto Completo ] [ISBN 978-84-92944-29-3]
[5] T.J. Mateo Sanguino, F.J. Aguilar Nieto, J.J. Chica Barrera, M.F. Mola Mateos y J.M. Andújar Márquez. "Desarrollo de un Instrumento Virtual para el Control Remoto de un Brazo Manipulador de Uso Educacional". XXIX Jornadas de Automática, Vol. 292, págs. 1-8, 2008 [ PDF ]
