Diseño de un robot multi-articulación

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado (TFG) se ha desarrollado un prototipo de robot multiarticulado con seis patas, también denominado robot hexápodo o insecto artificial. El robot está equipado con 18 servomotores distribuidos entre sus seis patas triarticuladas, lo que le proporciona una movilidad avanzada y versátil. El diseño de la estructura mecánica del robot se realizó utilizando el software Fusion 360, y las piezas se imprimieron en 3D utilizando filamento PLA. El ensamblaje se llevó a cabo con tornillería básica, asegurando una construcción robusta y ligera. Para el control del robot, se empleó el microcontrolador ESP32, que envía los comandos a través de módulos generadores de señales PWM necesarias para mover los servomotores. El cálculo de trayectorias y la cinemática inversa se realizaron mediante scripts en Python. La información sobre puntos, ángulos y trayectorias se almacena en un archivo en la memoria del ESP32, que luego es leído por el microcontrolador para ejecutar los movimientos del robot. Para la alimentación del robot, se utilizaron baterías de Li-ion modelo SAMSUNG INR21700-40T, conectadas en serie para proporcionar la tensión necesaria. Además, se desarrolló una aplicación en App Inventor que se comunica vía Bluetooth con el ESP32 para enviar los comandos de movimiento.

In this project, a prototype of a multi-jointed robot with six legs, also known as a hexapod robot or artificial insect, has been developed. The robot is equipped with 18 servomotors, distributed among its six tri-articulated legs, to provide advanced and versatile mobility. The design was created using Fusion 360 software, and the parts were 3D printed using PLA filament. The assembly was carried out using basic screws, ensuring a robust and lightweight construction. For the robot's control, the ESP32 microcontroller was used, which sends control commands through modules that generate the PWM signals needed to move the servomotors. Trajectory calculation and inverse kinematics were carried out using Python scripts. The information about points, angles, and trajectories is stored in a file in the ESP32 memory, which is then read by the microcontroller to execute the robot's movements. For the robot's power supply, SAMSUNG INR21700-40T Li-ion batteries were used, connected in series to provide the necessary voltage. To move the robot, an application was developed in App Inventor, which communicates via Bluetooth with the ESP32 to send movement commands.