Construcción de articulación robótica del brazo

Soy muy nuevo en el diseño robótico y necesito determinar qué partes necesitaré para ensamblar una articulación del brazo. La articulación contendrá una polea de correa de distribución que girará un motor remoto, un antebrazo que girará la polea y una pieza de brazo superior que en realidad serán dos brazos paralelos que sujetarán la polea en la parte superior e inferior para apuntalar la polea del eje fuera del par de la correa de distribución.

Estoy un poco perdido en cuanto a cómo montar todo esto juntos. Me gustaría montar el antebrazo directamente en la polea y luego los dos brazos paralelos (que comprenden el brazo superior) intercalan la parte superior de la polea y la parte inferior del antebrazo. Esto se adjuntaría utilizando una mesa giratoria. ¿Alguna idea sobre cómo se montaría un eje en estos? ¿O cómo unir la polea a los brazos?

Cualquier tipo de dirección o enlaces serían muy apreciados, ni siquiera sé los nombres de las partes que estaría buscando.

En este modelo de arte ASCII, las líneas discontinuas (-) son los brazos. El brazo de la izquierda es el antebrazo y los dos brazos de la derecha son las dos partes paralelas de la parte superior del brazo. Las estrellas son el cinturón y las barras (||) son las poleas en el codo | E | y hombro | S |.

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              |E|***********|S|
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Estoy pensando en montar la polea en el brazo izquierdo directamente (¿un buje?) Y luego tal vez usar platos giratorios para montar la polea en el brazo superior y otra mesa giratoria para montar el brazo izquierdo en el brazo inferior.

Aquí hay una imagen del diseño para ayudarlo a visualizar:

Esto se parece mucho a una simplificación de un diseño tradicional de robot SCARA .

Es un diseño simple y agradable en el que los ejes de soporte de peso están muy bien horizontales, lo que significa que estos ejes se comportan de manera similar independientemente del peso de la carga. El único inconveniente de este diseño es que solo se puede acceder a algunas posiciones desde una configuración zurda, a algunas solo se puede acceder desde una configuración diestra y a otras se puede acceder desde cualquiera de ellas (lo que puede causar problemas con el control de nivel superior).

La nomenclatura normal para estas articulaciones es que la parte superior del brazo está entre el eje del hombro y el codo, así que eso es lo que llamaré estas articulaciones a continuación.

Si desea que la polea del codo gire el brazo inferior, debe usar un eje fijo o un eje de transmisión:

• Con un eje de transmisión, atornilla la polea y el brazo inferior al eje y coloca el eje en cojinetes en el extremo de los brazos superiores. El par se transmite desde la correa al brazo inferior a través del eje de transmisión.
  • Esta ruta es más fácil, ya que probablemente la polea y el brazo están diseñados para hacer esto.
• Con un eje fijo, atornilla el eje rígidamente entre los brazos superiores, monta el brazo inferior y la polea en los cojinetes, luego fija la polea al brazo inferior directamente.
  • Este diseño podría permitir que la parte superior del brazo sea mucho más rígida, lo que podría ser una preocupación si le preocupa la fuerza de la parte superior del brazo.

La articulación del hombro tiene opciones similares, pero se complica por el hecho de que no solo necesita transmitir torque al brazo inferior, sino que también debe girar el brazo superior. Ahora tienes varias opciones:

• Use el eje del hombro como eje de transmisión, fíjelo a las dos mitades del brazo superior, y use la rotación del eje para conducir el brazo superior, luego use un mecanismo de eje fijo para conducir la polea del brazo inferior (esta articulación adicional girará libremente en el eje impulsor del brazo superior).
  • Esta es probablemente la opción más fácil.
• Use el eje del hombro como eje de transmisión, pero fíjelo a la polea del brazo inferior, y use la rotación del eje para conducir el brazo inferior, luego use un mecanismo de eje fijo para montar y conducir el brazo superior.
  • El problema con esta opción es que, a menos que agregue un mecanismo de hombro de eje fijo para ambas mitades de la parte superior del brazo, puede terminar torciendo el brazo cuando aplica torque a la mitad pero no a la otra, un problema que es aún más probable si usted optó por un mecanismo de codo del eje impulsor.
• Fije el eje del hombro a la base y use un mecanismo de eje fijo para conducir los brazos superior e inferior.
  • Nuevamente, esto podría darle un robot ligeramente más fuerte en general, pero tiene el mismo problema con respecto a conducir ambas mitades de la parte superior del brazo.

Esta complejidad adicional es la razón por la cual un brazo superior de servicio más pesado puede ser preferible a aumentar la fuerza del brazo superior doblando dos brazos más ligeros que se pueden mover (ligeramente) independientemente uno del otro.

Otra alternativa para eliminar la necesidad de transmitir el torque del codo a través del eje del hombro es montar el motor del brazo inferior en el brazo superior . Por lo tanto, puede tratar los brazos superiores e inferiores como sistemas mecánicamente independientes, y su decisión de diseño para uno no tendrá ramificaciones para el otro.