Modelación cinemática y dinámica de un brazo robótico basado en barras de cuatro grados de libertad

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Resumen

El presente trabajo describe el análisis cinemático de un brazo robótico basado en barras, de cuatro
grados de libertad. En primer lugar, se presenta el diseño mecánico del brazo robótico con sus
dimensiones nominalizadas. A continuación, se establece el análisis directo, que permite calcular la
posición de todos los elementos del brazo en dependencia de los valores de los ángulos de control.
Este análisis se hizo utilizando transformaciones y relaciones geométricas tridimensionales y las
correspondientes expresiones de álgebra de matrices. El análisis inverso, también incluido, permite
determinar los valores de los ángulos de control para valores dados de la posición y la inclinación de
actuador. Con este fin, se utilizaron relaciones geométricas y trigonométricas. Finalmente, se llevó a
cabo una simulación utilizando código de MATLAB, para comprobar las expresiones obtenidas. Las
relaciones desarrolladas permitirán otros análisis del brazo robótico, como la determinación de las
fuerzas estáticas y dinámicas y el estudio de las vibraciones. También serán utilizadas en la
optimización de las rutas de movimiento.