DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN SISTEMA DE GARRAS ROBÓTICAS APLICANDO CRITERIOS DE DISEÑO GENERATIVO Y FABRICACIÓN ADITIVA

Este proyecto se centra en el diseño y fabricación de un sistema de garras robóticas compatibles con el brazo IRB120, utilizando técnicas avanzadas como la fabricación aditiva, el diseño generativo y los mecanismos deformables.
El proceso comenzó con un exhaustivo estudio de las tecnologías y materiales disponibles, seleccionando los más adecuados en base a la funcionalidad requerida, en este caso, escribir sobre una pizarra horizontal. Posteriormente, se llevó a cabo un proceso de diseño conceptual constituido por un soporte que conecta con el robot, un soporte para el rotulador y unos brazos que unen ambos soportes, mediante articulaciones. Las geometría diseñada permite absorber posibles irregularidades en la superficie de la pizarra. Asimismo, se incluyó un muelle en el soporte del rotulador para albergar distintos diámetros.
A partir del diseño conceptual, se dimensionaron las diferentes partes, prestando especial atención al sistema de acople con el brazo robótico y a las zonas críticas como las articulaciones de los brazos y el muelle. Se imprimieron las distintas versiones en 3D y se realizaron ensayos para verificar el cumplimiento de los requisitos funcionales, hasta lograr la geometría final.
El resultado fueron unas garras robóticas completamente funcionales, fabricados en una sola pieza. Se utilizó la HP Multi Jet Fusion 580 C y el material HP 3D de alta reutilización PA 12 (Nylon 12). Este enfoque, junto con la implementación de mecanismos deformables, permitió reducir los costes y el tiempo de producción al eliminar la necesidad de ensamblar múltiples piezas.
En conclusión, este proyecto demuestra el potencial de la integración de tecnologías vanguardistas en el campo de la robótica, proporcionando soluciones más eficientes y versátiles.

This project focuses on the design and manufacturing of a robotic gripper system compatible with the IRB120 arm, using advanced techniques such as additive manufacturing, generative design, and compliant mechanisms.
The process began with a comprehensive study of available technologies and materials, selecting the most suitable ones based on the required functionality of writing on a horizontal board. A conceptual design process was then carried out, consisting of a support that connects to the robot, a holder for the marker, and arms that join both supports through articulations. The designed geometry allows for the absorption of possible irregularities on the board's surface. Additionally, a spring was included in the marker holder to accommodate different diameters.
Based on the conceptual design, the different parts were dimensioned, with special attention given to the coupling system with the robotic arm and critical areas such as the arm joints and the spring. Various versions were 3D printed and tested to verify compliance with functional requirements until reaching the final geometry.
The result was a fully functional robotic gripper system, manufactured in a single piece. The HP Multi Jet Fusion 580 C and the HP 3D High Reusability PA 12 (Nylon 12) material were used. This approach, combined with the implementation of compliant mechanisms, allowed for cost and production time reduction by eliminating the need for assembling multiple pieces.
In conclusion, this project demonstrates the potential of integrating cutting-edge technologies in the field of robotics, providing more efficient and versatile solutions.