El proyecto final de mecatrónica es la culminación de meses de arduo trabajo, creatividad y dedicación por parte de los estudiantes de esta apasionante disciplina. En este artículo, exploraremos algunas de las ideas más innovadoras y emocionantes que han surgido en proyectos recientes de mecatrónica. ¡No te pierdas la oportunidad de sumergirte en el fascinante mundo de la mecatrónica y descubrir el potencial ilimitado de esta área de estudio!
eso era mio proyecto final de mecatrónica en la Facultad de Ingeniería Mecánica de Skopje. El objetivo era desarrollar un dispositivo que permitiera que los movimientos reales del brazo interactúen con modelos informáticos en 3D. He integrado tres áreas diferentes en un solo dispositivo: ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica e ingeniería informática:
- Solidworks diseña el modelo 3D que representa los movimientos del brazo.
- Placa Arduino Mega 2560 para conectar el mundo real al ordenador.
- MATLAB/Simulink para programar el control del modelo 3D
En el siguiente vídeo podéis ver una presentación del proyecto. Este es su contenido:
- Una introducción. Aquí me gustaría hablar brevemente de la mecatrónica como tema que me permitió desarrollar un dispositivo de este tipo.
- El Arduino Mega 2560. Algunas funciones básicas de esta placa Arduino que utilicé en este proyecto.
- Modelos 3D en el entorno Simulink. Cómo transferir modelos 3D de Solidworks a Matlab/Simulink usando el enlace SimMechanics.
- Desarrollo del dispositivo. Aquí hablo de los componentes que utilicé para construir el dispositivo y cómo funcionan, así como del modelo Simulink, el programa que se ejecuta en la placa Arduino y permite la interacción entre el mundo real y la computadora.
- Puede ver el vídeo a continuación o leer el tutorial escrito a continuación.
Estructura del dispositivo
Piezas utilizadas en este proyecto.
- ArduinoMega 2560
- Acelerómetro de 3 ejes
- Potenciómetro lineal x5
El acelerómetro se utiliza para seguir la orientación del brazo. A medida que el brazo se mueve, los valores de los ejes X, Y y Z del acelerómetro cambian y se leen en las entradas analógicas de la placa Arduino. Según ellos, el modelo 3D también se mueve.
Los potenciómetros se utilizan para seguir la posición de los dedos. Adjunté un resorte (resorte de pasador) a cada potenciómetro. El resorte mantiene el control deslizante del potenciómetro en una posición determinada y cuando los dedos se mueven, el control deslizante se tira y la resistencia del potenciómetro cambia. Estos valores se leen en las entradas analógicas de la placa Arduino y los dedos del modelo 3D también se mueven en consecuencia.
Utilicé la tapa de plástico de una calculadora de bolsillo como base sobre la que fijé los cinco potenciómetros. Encima de eso coloqué la placa de pruebas, sobre la cual fijé la placa Arduino y el acelerómetro con cinta adhesiva. En la imagen inferior podéis ver el aspecto final del dispositivo.
Diagrama de circuito del dispositivo.
El modelo 3D
El modelo 3D es una representación de un brazo humano. Primero lo modelé con Solidworks y luego lo transfirí a Matlab/Simulink. SimMecánicaEnlace de Matworks.
El modelo MATLAB/Simulink
Antes de crear el modelo de Simulink, primero tuve que instalar el paquete Arduino IO, que contiene la biblioteca Simulink para comunicarse con la placa Arduino. También tuve que usar el IDE de Arduino para cargar el código en la placa Arduino incluida en el paquete para habilitar la biblioteca Simulink. Aquí recomiendo encarecidamente mi tutorial para Matlab y Arduino IO Package para que pueda comprender el principio de funcionamiento y ver el código.
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- Bloques de entrada analógica Arduino para los valores del acelerómetro y potenciómetros
- Corrección de las medidas analógicas según mis necesidades.
- Control PID para movimientos más suaves
- Bloques actuadores de juntas para accionar las juntas del modelo 3D.
- El modelo 3D generado automáticamente usando SimMechanicsLink
- Bloque de sensores de articulación para rastrear la posición del modelo 3D.
Puedes descargar el modelo de Simulink aquí:
Mira mi extensión de este proyecto.
Reprogramé el guante Arduino para que funcione como controlador de juego.
Proyecto Final de Mecatrónica: Desarrollando un Dispositivo Interactivo
Introducción
En mi Proyecto Final de Mecatrónica en la Facultad de Ingeniería Mecánica en Skopje, mi objetivo era desarrollar un dispositivo que permitiera la interacción de movimientos reales del brazo con modelos informáticos en 3D. Integré tres campos diferentes en un solo dispositivo: ingeniería mecánica, eléctrica e informática. Utilicé Solidworks para diseñar el modelo 3D que representaba los movimientos del brazo, Arduino Mega 2560 para conectar el mundo real con la computadora, y MATLAB / Simulink para programar el control del modelo 3D. Puedes ver una presentación del proyecto en este video.
Construyendo el Dispositivo
Para construir el dispositivo, utilicé las siguientes partes:
– Arduino Mega 2560
– Acelerómetro de 3 ejes
– Potenciómetro lineal x5
El acelerómetro se utilizó para rastrear la orientación del brazo, mientras que los potenciómetros se usaron para rastrear la posición de los dedos. Monté las partes en una cubierta de plástico y organicé el circuito según el esquemático proporcionado.
El Modelo 3D
El modelo 3D es una representación de un brazo humano, diseñado en Solidworks y transferido a Matlab / Simulink usando SimMechanicsLink.
El Modelo de MATLAB / Simulink
Organicé mi modelo de Simulink en seis subcircuitos, que incluían bloques para las entradas analógicas de Arduino, corrección de lecturas analógicas, control PID, actuadores conjuntos y un sensor de articulación. Puedes descargar el modelo de Simulink aquí.
Este proyecto me permitió explorar diversas disciplinas de la ingeniería y aplicarlas en la creación de un dispositivo innovador. Si te interesa saber más sobre mi Proyecto Final de Mecatrónica, ¡no dudes en contactarme! Y no te pierdas también mi extensión del proyecto, donde reprogramé el Arduino Glove para funcionar como un controlador de juegos.
Si estás interesado en conocer más sobre el contenido que me inspiró para este proyecto, te recomiendo visitar los siguientes enlaces externos:
– Tutorial de Matlab y Arduino IO Package
– Documentación de SimMechanicsLink
– Descarga del Modelo de Simulink
¡Explora el mundo de la mecatrónica con este apasionante proyecto final! ¡Contáctame para más información!
¡Interesante proyecto! Me encanta ver cómo la mecatrónica se aplica en la vida real. ¡Sigan así!