Fingers

Hemos implementado varias experiencias de rob´otica usadas con la herramienta de telepresencia, las cuales describimos a continuaci´on.

Par´ametros de Denavit-Hartenberg.Este programa ilustrala asignaci´on de marcos de refe- rencia a las articulaciones de un robot (ver la Figura 7). Los par´ametros de Denavit-Hartenberg30_,

ryd, son mostrados de acuerdo a las posiciones de las articulaciones, que pueden variarse en la GUI.

Translaci´on-Rotaci´on entre Marcos de Coordenadas. V´ease la Figura 8. Se permite al estudiante entender c´omo puede visualizarse el robot como una sucesi´on de marcos de referencia en pares sucesivos de articulaciones. Los conceptos involucrados en la comprensi´on son:

❼ Descomponer de las transformaciones homog´eneas entre marcos de coordenadas en transla- ci´on y rotaci´on.

❼ Demostrar c´omo las localizaciones en el espacio en distintos marcos no son absolutas, sino que dependen de la relaci´on entre los marcos.

❼ Simplificar el entendimiento de las matrices de transformaci´on subyacentes. 28

PARR, Terence y QUONG, Russell. ANTLR: A predicated-LL(k) parser generator. En: Software: Practice and Experience. [s.l.]: 1995, vol. 25, no. 7.

29

PARR, Terence. Language Implementation Patterns: Create Your Own Domain-Specific and General Programming Languages. Raleigh, Carolina del Norte: Pragmatic Bookshelf, 2009.

30

DENAVIT, Jacques y HARTENBERG, Richard. A Kinematic Notation for Lower-Pair Mechanisms based on Ma- trices. En: ASME Journal of Applied Mechanics. Nueva York. 1955, vol. 22, no. 2. p. 215.

Tabla 1: Implementaci´on del Lenguaje MELFA BASIC IV.

Instrucci´on/Operador Descripci´on

GOTO Saltar incondicionalmente a una

l´ınea.

ON GOTO Saltar a una l´ınea de acuerdo al va- lor de una variable.

IF THEN ELSE END IF Ejecutar comandos de acuerdo a una condici´on ‘if’.

SELECT CASE END SELECT Saltar de acuerdo al valor de una variable seg´un el valor de una va- riable a uno de varios casos. FOR NEXT Repetir las instrucciones entre FOR

y NEXT hasta que se satisfaga una condici´on.

WHILE WEND Repetir las instrucciones entre WHILE y WEND mientras se sa- tisfaga una condici´on.

GOSUB Llamar una subrutina en una l´ınea o etiqueta dada.

ON GOSUB Llamar una subrutina de acuerdo a una variable designada.

RETURN Retorna tras una llamada a una su- brutina GOSUB.

END Finalizar programa.

= (asignaci´on) El valor de la expresi´on a la derecha de ‘=’ se asigna a una variable a la izquierda.

=,6=, <, >,≤,≥ Comparar igual, desigual, menos, mayor, menor o igual, mayor o igual.

+,−,∗, / Sum, subtract, multiply, divide. AND, OR, NOT, XOR Operaciones l´ogicas.

SIN, COS, TAN, SQR, ATN, ATN2 Seno, coseno, tangente, ra´ız cuadra- da, tangente inversa (con uno/dos par´ametros).

MOV Movimiento del actuador a una po-

sici´on usando interpolaci´on del mo- vimiento de las articulaciones.

MVS Movimiento del actuador a una po-

sici´on en l´ınea recta.

MVR, MVR2, MVR3, MVC Variantes de movimiento circular del actuador especificando puntos de inicio, fin, tr´ansito, referencia, o centro.

HOPEN Abrir actuador.

Figura 8: Translaci´on-rotaci´on y coordenadas.

Visualizaci´on de Componentes del Robot. El objetivo de esta actividad es entender los componentes del RV-2AJ. El estudiante puede seleccionar con botones radiales distintas partes del robot y sus componentes. Ver la Figura 9.

Movimiento del Robot con Cinem´atica Directa*_{.Esta pr´actica, mostrada en la Figura 10,}

trata con el concepto de movimiento incremental del robot de acuerdo al cambio de sus ´angulos de rotaci´on en cinem´atica directa. Para cada articulaci´on del robot, J1, J2, J3, J5, J6 (el RV-2AJ no tiene J4) hay un bot´on que incrementa el ´angulo de la articulaci´on. A medida que se hace esto, un panel muestra la posici´on real del actuador del sistema y los ´angulos. Otro panel (no mostrado en la figura) permite especificar lo ´angulos de las articulaciones manualmente, de modo que el robot se mueva a tal posici´on.

Movimiento del Robot con Cinem´atica Inversa**_{.Esta aplicaci´on tiene un panel similar}

a la Figura 10, pero efect´ua movimiento espacial incremental. Se puede adem´as especificar una posici´on para el actuador final con respecto a la vertical y el ´angulo de rotaci´on de la pinza.

Odometr´ıa Est´atica. En esta pr´actica el estudiante puede observar c´omo, a partir de una posici´on inicial en el marco de coordenadas, el robot se mueve de acuerdo al n´umero de vueltas que cada una de sus ruedas ejecuta. Ver la Figura 11.

Odometr´ıa Din´amica.En este programa (Figura 12) el estudiante observa el movimiento del robot de acuerdo a la velocidad de cada una de sus ruedas. La velocidad se configura en la GUI con dos controlesslider. De acuerdo a su posici´on y el signo de las velocidades (positivo o negativo), el robot se mueve adelante o atr´as en curva o trayectoria recta.

Movimiento en un campo de potencial.Esta actividad facilita el entendimiento de c´omo el movimiento del robot se puede determinar de acuerdo a su posici´on en un “campo de potencial”. El robot experimenta fuerzas de repulsi´on debidas a obst´aculos cercanos y la fuerza de atracci´on hacia un punto objetivo. Ver la Figura 13.

*

La cinem´atica directa consiste en lograr movimiento del robot especificando directamente los ´angulos de las articu- laciones.

**

La cinem´atica inversa consiste en calcular los ´angulos de las articulaciones del robot a partir de una posici´on que se desea alcanzar.

Figura 9: Visualizaci´on de componentes del robot.

Figura 11: Odometr´ıa est´atica.

Figura 12: Odometr´ıa din´amica.