SEMINARIO DE MICROROBOTICA TRABAJO SOBRE LA

CONSTRUCCION DE UN MICROROBOT DE SUMO “PISONI” UTILIZANDO CATIA

Por Diego Luis Salazar Arcucci diego.salazar@alu.uah.es

¿Qué es CATIA?: es un programa de diseño y desarrollo en 3D, permite a fabricantes ser autor de sus productos futuros y apoyar todos los procesos del diseño industrial, a partir de la fase del preproyecto con diseño, análisis, la simulación, ensamble, y el mantenimiento detallado. Este software aparentemente sofisticado, pero a la vez sencillo de usar consta de diversos módulos enfocados cada uno a una función: SKETCHER (generación de perfiles en 2D), PART DESIGN (generación de sólidos), ASSEMBLY (realización de ensamblajes), WIREFRAME AND SURFACE DESIGN (generación de superficies avanzadas), DRAFTING (elaboración de planos), etc. Aunque en este documento solo se tratará de los módulos SKETCHER, PART DESIGN y ASSEMBLY para la elaboración del robot. MODULO SKETCHER: Iconos más importantes: Lo primero que tenemos que hacer cuando abrimos CATIA es abrir un archivos nuevo de tipo PART DESIGN, en el cual nos aparecerán 3 planos situados en la mitad de la pantalla, tendremos que hacer clic sobre uno de ellos y con el botón de entrar en el plano el programa se sitúa sobre el plano que hayamos seleccionado para poder así empezar a dibujar con los iconos de elementos de geometría la figura deseada. Ejemplo: vamos a dibujar ahora la base del robot, dándole la forma que creamos conveniente y que se adapte a la normativa de sumo

Manipulación de líneas

Salir del plano

Elementos de geometría

Aplicar constraint Aplicar cota

Simetría Entrar en el plano

1

6

5

4

3 2

MODULO PART DESIGN: Iconos más importantes: Este modulo se basa en la extrusión de lo que hayamos dibujado en el SKETCHER, podemos hacer un sólido o un agujero a partir de una figura cerrada que hayamos dibujado. Una vez extruido el sólido podemos redondear sus bordes según nos convenga. Podemos hacer la pieza simétrica, o aplicarle un Patern (es una herramienta que repite un proceso a través por ejemplo de una circunferencia). Otras herramientas de considerable importancia son las de revolución a través de un eje, crear un agujero normalizado (nos crea agujeros por ejemplo que se ajustan a un tornillo de métrica de un diámetro deseado), y los últimos 2 iconos son los de crear agujero o sólido por una línea, esta herramienta sirve para que si por ejemplo tenemos que hacer un perfil metálico con una determinada curvatura lo que hacemos es dibujarnos en un plano una línea que representa esa curvatura, y en un plano perpendicular a esa línea dibujamos ese perfil, y con esta herramienta podemos hacer que ese perfil siga esa línea dándonos como resultado el perfil deseado. Como ejemplo vamos a hacer una polea dentada.

Pattern

Simetría Retocar bordes Crear sólidos

Crear agujero

Revolución a través de un eje

Crear agujero

Normalizado

Crear sólido a través de una línea

Crear agujero a través de una línea

Cortar con un plano

MODULO PRODUCT O ASSEMBLY: para empezar a trabajar con este modulo tenemos que tener todas las piezas necesarias dibujadas en archivos de tipo PART DESSIGN, una vez conseguido estos, tenemos que crear un nuevo archivos de tipo PRODUCT en el que ensamblaremos todas las piezas que previamente hemos dibujado. Iconos más importantes: Lo que hay que hacer para unir correctamente cada parte es unir agujeros (a través de los ejes) con agujeros y superficies con superficies (teniendo en cuenta si son iguales u opuestas). Para agregar partes hay que hacer clic en el nombre del producto -> components -> existing component (y agregamos la parte que deseamos ensamblar) Como ejemplo vamos a unir el cubre ruedas con la base del robot

7 PASOS:

1. Creamos un SKETCHER que será la polea dentada

2. Lo extruimos 3. En un SKETCHER le hacemos

un diente a la polea dentada 4. Extruimos el diente 5. Aplicamos un pattern circular

repitiendo el diente cada un ángulo que nos parezca conveniente

6. Tenemos la polea terminada 7. Mediante las propiedades del

PARTBODY podemos cambiarle el color y las propiedades

Desplazar piezas

Desplazar todas las piezas

Unir ejes y superficies

Distancia entre

superficies

Angulo entre superficies

Porta pilas AAA con pilas incluidas

Por finalizar quería comentar que CATIA dispone de una amplia biblioteca de tornillos, tuercas, y todo tipo de elementos industriales, por lo tanto no hará falta que nosotros los dibujemos, solo tendremos que añadirlos al producto y ensamblarlos correctamente. A continuación voy a exponer algunos dibujos de PISONI hechos con CATIA, para que pueda apreciarse lo sencillo de usar que es, y lo bien que queda una vez terminado. Materiales necesarios: 5 servomotores Futaba 4 Poleas dentadas 2 Correas dentadas 1 Base de Metacrilato Blanco 2 Cubre ruedas de metacrilato blanco 2 Soportes para servo Futaba 2 Sensores GP2D 1 Soporte para GP2D con adaptación para servo Futaba a modo de radar 4 Ejes para polea dentada con adaptación para los servomotores 1 Placa de metacrilato transparente a modo de tapa del robot 1 Puente en H 1 Placa de control lógico 1 placa de organización de conectores 2 Placas con 4 sensores CNY70 cada una 2 Packs de pilas AAA de 6 pilas cada uno 4 Palas de metacrilato transparente

PASOS: 1. Agregamos las partes al producto 2. unimos los ejes de 2 agujeros 3. unimos las superficies y las ponemos como

opuestas

Correa Eje polea dentada Pala

frontal

Polea dentada Sensor GP2D

Pala lateral

Cubre-ruedas

Servomotor Futaba

Placas robot

Soporte sensores Gp2d

Soporte

servomotoresTatami

Placa sensores CNY70

Base del robot

Tapa metacrilato del robot

Vista general del robot ensamblado

BIBLIOGRAFÍA: Manual de CATIA v5r9 de CADTECH