- Resumen -

Esta práctica se enfocó en el diseño y fabricación de un brazo robótico hecho de MDF, cuyo movimiento es generado por servomotores y controlado mediante un Arduino UNO y potenciómetros.

El objetivo fue aplicar conocimientos de diseño mecánico, electrónica y programación para desarrollar un sistema funcional. Los potenciómetros permiten al usuario ajustar la posición de cada articulación, mientras que el Arduino interpreta estas señales y controla los servomotores.

- Introducción -

Esta práctica se centró en el diseño y construcción de un brazo robótico fabricado con MDF, un material fácil de cortar y manipular. El brazo cuenta con varios grados de libertad proporcionados por servomotores, los cuales permiten mover las articulaciones de forma precisa.

El control del sistema se realizó mediante una placa Arduino UNO, la cual interpreta las señales enviadas por potenciómetros conectados por el usuario. Estos potenciómetros actúan como una interfaz de control manual, permitiendo mover el brazo en tiempo real de forma intuitiva.

El objetivo principal de la práctica fue integrar conocimientos adquiridos a lo largo del curso, como diseño mecánico, conexión de circuitos electrónicos y programación básica de microcontroladores. Este proyecto nos permitió entender cómo se relacionan estos elementos en el desarrollo de un sistema mecatrónico funcional.

- Materiales -

Placa Arduino UNO.

Cable USB para la conexión con el ordenador.

Servomotores (5 unidades).

Potenciómetros (5 unidades).

Protoboard.

Jumpers.

Fuente de alimentación externa.

MDF.

Tornillería.

- Desarrollo -

La estructura física del brazo robótico fue diseñada utilizando el software de modelado 3D SolidWorks, lo cual permitió visualizar y ajustar cada componente antes de su fabricación. Posteriormente, las piezas fueron cortadas en MDF de 3 mm de espesor, un material económico y fácil de trabajar, ideal para prototipos.

El diseño del brazo está basado en modelos previamente analizados durante las sesiones de clase, los cuales sirvieron como referencia para definir las dimensiones, los grados de libertad y la distribución de los servomotores. Esta inspiración permitió construir una estructura funcional y acorde con los objetivos del proyecto.

Simulación

En este proyecto no se realizó una simulación virtual del sistema, ya que el enfoque se centró directamente en el armado y prueba del circuito en su versión física. Desde el inicio, se trabajó con los componentes reales —potenciómetros, servomotores, Arduino UNO y la estructura del brazo— para observar su funcionamiento en tiempo real. Esta decisión permitió identificar de forma práctica los ajustes necesarios y comprender mejor el comportamiento del sistema al interactuar con sus elementos físicos.

Diseño

El diseño del brazo robótico fue pensado estratégicamente para mantener los servomotores y las partes más pesadas lo más cerca posible de la base. Esta distribución de peso contribuye a una mayor estabilidad estructural y permite realizar movimientos más precisos sin forzar los motores.

Construcción

La construcción del proyecto involucró varias etapas clave. Primero, se realizó el corte de las piezas en MDF, seguido por el ensamble de la estructura utilizando tornillería para asegurar firmeza y facilidad de ajuste. Posteriormente, se conectaron los servomotores a los pines digitales del Arduino UNO y los potenciómetros a las entradas analógicas correspondientes. Una vez completadas las conexiones, se procedió con la programación del microcontrolador para interpretar las señales de los potenciómetros y controlar el movimiento de los motores. Se realizaron pruebas de funcionamiento inicial para verificar el comportamiento del sistema, y tras recibir observaciones por parte del profesor, se hicieron correcciones en el diseño, incluyendo el corte de nuevas piezas en MDF para mejorar la estructura y el desempeño del brazo robótico.

- Resultados -

El brazo robótico fue capaz de cumplir con su función principal: recoger una pelota y transferirla a otros robots.

- Conclusiones -

Se logró cumplir con el objetivo de la prueba final, que consistía en mover una pelota entre varios brazos robóticos. Este logro reflejó no solo el correcto funcionamiento de cada sistema individual, sino también la importancia del trabajo colaborativo entre equipos, lo cual fue un elemento clave durante toda la práctica.

A través de este proyecto, conseguimos integrar de manera efectiva los conocimientos adquiridos a lo largo del semestre, desarrollando un sistema funcional que combina componentes electrónicos, mecánicos y programación. Esta experiencia nos permitió aplicar la teoría en un contexto práctico, reforzando nuestras habilidades y entendimiento en el desarrollo de sistemas mecatrónicos.

- Referencias -

- Descargables -

Descargar Dxf del Brazo: Brazo.Dxf

Descargar Dxf de la Base: Base.Dxf

Descargar Código Arduino: codigo.ino