CONTROL DE MOVIMIENTO DEL ROBOT SCORBOT ER_III, CON AYUDA DE LA TOOLKIT SOFTMOTION DE NI

Abstract

La investigación presentada a continuación corresponde a la extensión de la memoria realizada por los alumnos Nicolás Kunakov y Daniel Olmos que lleva por nombre Áctualización del Sistema de Control del Robot Scorbot ER-III?. El Scorbot ER-III es un robot didáctico orientado a fines educacionales. Fue adquirido por el Departamento de Electrónica de la UTFSM en el ao 1985. Actualmente, dada su antigúedad, desuso, numerosas fallas en el Hardware del controlador y su obsoleto Software, llamado Scorbase, surgió la necesidad de reacondicionar todo el sistema para lograr así un robot que cumpliera con las expectativas actuales en el área educacional y competir a la par con el Mitsubishi RV-2AJ y el robot KUKA, que pertenecen al departamento de Electrónica y al CIMA, respectivamente. Olmos y Kunakov lograron reemplazar el antiguo controlador del Scorbot ER-III por el cRIO de National Instruments y se reemplazó la interfaz de programación por una diseada en LabVIEW. Para lograr la integración entre las seales proporcionadas por el Scorbot y el cRIO fue necesario crear una PCB. Se diseó un programa básico de control en LabView, el cual logra mover los 8 motores que componen el sistema de forma manual. El aporte de este trabajo surge de la necesidad de lograr un control de movimiento sobre el énd effector? del Scorbot ER-III, recurriendo a un movimiento conjunto de todas sus articulaciones. Para lograr esto ha sido necesario desarrollar el modelo cinemático inverso del robot vía métodos geométricos, el cual se encuentra explicitado en el capítulo 4 de esta memoria. Como adicional se agrega la configuración de distintos tipos de trayectorias. Para cumplir con las necesidades descritas anteriormente se implementa la Toolkit SoftMotion de LabVIEW, orientada al control de movimiento de motores DC. Esta Toolkit es capaz de integrar funciones de movimiento con el hardware de National Instruments, como dispositivos NI RIO, DAQ o cFP, a través de los módulos LabVIEW FPGA y LabView Real-Time. Con la implementación de la toolkit NI SoftMotion se logra realizar un control de movimiento sobre el robot SCORBOT ER-III con trayectorias en 2D y 3D. Se proporciona al robot una interfaz de usuario más intuitiva, un controlador más moderno y poderoso, la capacidad de mover el efector final en un sistema cartesiano 2D y 3D y dar una posición final deseada en ángulos al Énd Effector?. Por limitaciones de Hardware no es posible integrar la totalidad de los ejes del robot SCORBOT ER-III al control de movimiento. En el capítulo 5 de este trabajo se exponen las causas y las soluciones.