Pequeño gran robot con motores brushless en código abierto.

El robot está compuesto por una plataforma móvil y un brazo robótico. Para el accionamiento de estos componentes se emplean sistemas motores brushless de maxon motor. KUKA youBot es un pequeño robot móvil que ha sido desarrollado como una plataforma de código abierto para la investigación y la enseñanza científicas.

Para todo estudiante de robótica, la posibilidad de enseñar algo, paso a paso, a un robot, así como de intercambiar ideas acerca de los propios programas, supone un maravilloso desafío. Precisamente para servir de ayuda a la investigación y la enseñanza científicas, la empresa KUKA, con sede en Augsburgo, ha desarrollado el robot youBot. Con su base omnidireccional y su mecánica robótica con cinco grados de libertad de movimientos accionado por motores brushless de maxon motor, este robot manipulador móvil controlado por software de código abierto se ha convertido, apenas dos años después de su salida al mercado, en la plataforma de referencia para la investigación y la formación en el campo de la manipulación móvil. La empresa KUKA era hasta ahora conocida en todo el mundo fundamentalmente como fabricante de robots industriales. Con este nuevo producto, ha creado una plataforma de referencia de código abierto para la investigación robótica, la cual permite a investigadores, desarrolladores y estudiantes escribir su propio software de control y aplicación para, por ejemplo, montar mesas de IKEA o transportar pequeños contenedores y componentes en la “fábrica del futuro”.

El KUKA youBot está compuesto por un chasis con desplazamiento omnidireccional y por uno o dos brazos robóticos montados en el chasis. En el chasis están integrados un PC industrial y una batería. El PC industrial se comunica en tiempo real (ciclo de 1 ms), a través de EtherCAT, con un total de nueve motores sin escobillas que pueden funcionar con regulación de corriente, velocidad y posición. La plataforma y el brazo robóticos pueden emplearse independientemente el uno de la otra. El chasis del youBot tiene tiene tan solo 53 cm de longitud, 36 cm de anchura y apenas 11 cm de altura, y se desplaza sobre cuatro ruedas Mecanum. Se trata de ruedas especiales, cuya superficie de desplazamiento está compuesta por rodillos instalados en un ángulo de 45° en toda su circunferencia, lo que permite al youBot realizar todo tipo de combinaciones de movimientos de traslación y rotación. De esta manera es posible ejecutar movimientos omnidireccionales, incluidos desplazamientos laterales y diagonales.
Sobre la plataforma hay montado un largo brazo de 66 cm, en cuyo extremo se encuentra una pinza con dos dedos, con la que el robot puede mover objetos con un tamaño de hasta 70 mm y un peso de hasta 500 gramos. El brazo robótico está compuesto por cinco articulaciones, todas ellas accionadas por sistemas motores sin escobillas de maxon motor. Para esta tarea se emplean combinaciones de motor-reductor-encoder de maxon motor.

Reductores planetarios de maxon motor especialmente desarrollados para una máxima libertad de movimientos
Debido a que, a pesar del reducido espacio en el interior del youBot, el brazo y el chasis deben alojar varios motores brushless y reductores planetarios, estos componentes están integrados directamente en las articulaciones del brazo robótico. Para ello, maxon motor y KUKA han desarrollado un reductor especial, particularmente ligero, preciso y robusto, en el que la articulación puede girar alrededor del reductor planetario.
Para las articulaciones del brazo robótico se emplean
un total de cinco motores brushless planos maxon motor sin escobillas (EC45 flat, EC32 flat) en combinación con reductores especiales y encoders. Para la plataforma se utilizan cuatro motores brushless planos sin escobillas EC 45 de la casa maxon motor. El motor sin escobillas maxon EC 45 flat destaca por un sencillo diseño y un alta resistencia al par en un formato compacto. Los motores brushless suministran una potencia de entre 15 y 50 W, pero solo pesan entre 46 g y 110 g. Las articulaciones del brazo robótico están conectadas a transmisores de posición maxon motor (encoders) para permitir la medición de ángulos.

El KUKA youBot puede ya considerarse como un hito en la investigación y el desarrollo robóticos. Con él, KUKA es consciente de haber abierto un nuevo camino dirigido al mercado de la investigación y al fomento de la transferencia de tecnología en la comunidad de la robótica. Precisamente el concepto de un robot de código abierto basado en Linux ofrece posibilidades hasta ahora inimaginables para investigadores y científicos.

 © maxon motor ag

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