2o ciclo Obtener la masa de objetos con un sensor de fuerza

[Ajad]

Hola a todos,
en el cole tenemos un proyecto con un brazo robotico el cual tiene un sensor de fuerza y torque en la última junta, con ello pretendemos calcular el peso de objetos que el brazo coge (son objetos como botellas con agua, palas con material como polvo u otros sólidos) para clasificarlos. El robot nos entrega Fx Fy Fz y los torques en cada eje. Me podrían orientar cómo puedo calcular la masa de los objetos basado en esas lecturas? De antemano muchas gracias

[Richard R Richard]

Re: Obtener la masa de objetos con un sensor de fuerza

Suponiendo que X e Y están en el plano horizontal y el eje Z está sobre la vertical lo que registra como Fz, es el peso de la carga que has puesto más el peso del brazo.
Si el peso del brazo se descarta o se corrige y solamente queda la lectura de la de la Fz igualada al peso de la carga.
Sólo tienes que aplicar la segunda ecuación de Newton sabiendo que el peso es igual a la masa por la aceleración de la gravedad.

[Ajad]

Re: Obtener la masa de objetos con un sensor de fuerza

Muchas gracias Richard, esa era mi idea pero supongamos que el robot coge una botella llena con agua, si la coge de un extremo estaría aplicando más fuerza que si la coge por la mitad, cierto? Ahí es donde está mi duda, no sería correcto utilizar el torque que ejerce sobre el último eje? Saludos

[Richard R Richard]

Re: Obtener la masa de objetos con un sensor de fuerza

Si correcto, pero dices, que el torque es dato, el torque es la fuerza por la distancia al centro de masas de lo que agarre el brazo.
Luego la masa te queda
$m=\dfrac{T_{XY}}{g\cdot d_{CM}}$

[Ajad]

Re: Obtener la masa de objetos con un sensor de fuerza

Pero si el centro de masa del objeto no lo conozco, cuál sería la mejor manera de afrontar el problema?
El robot cogerá palas con material sólido el cual será medido y también botellas con líquido, entonces el centro de masa siempre dependerá de la cantidad de material que tenga la pala y cantidad de líquido. Tanto la pala como la botella se cogerán desde un extremo.
Muchas gracias y saludos

[JCB]

Re: Obtener la masa de objetos con un sensor de fuerza

Hola a todos.

Opino lo mismo que Richard: si el brazo robótico tiene sensores de fuerza y de momento, podríamos hacer la simplificación de asimilarlo a una viga empotrada en voladizo:



El sensor de fuerza en el eje Y, siempre detectaría una fuerza $F_y=P$, independientemente de la distancia a que estuviera el cdm de la carga. En cambio, el sensor de par en el eje Z, detectaría un momento $M_z=Pd$, que sí que variaría en función de la distancia “d”.

Saludos cordiales,
JCB.