Fundamentos de Robótica Industrial

Tipos de Robots Industriales

• Cartesiana
• Cilíndrica
• Esférica
• Brazo articulado

Volumen de Trabajo

Se refiere al espacio donde el robot puede manipular su muñeca. Depende de:

• Los límites en los movimientos
• La anatomía
• El tamaño de las partes

Articulaciones

• Lineales
• Giratorias
• Rotacional
• Revolución

Velocidad de Movimiento

Rapidez con la que el robot puede realizar un ciclo de trabajo.

Velocidad de Respuesta

Capacidad del robot para desplazarse a la siguiente posición en un periodo de tiempo.

Estabilidad

Medida de las oscilaciones que se producen en el brazo durante el movimiento desde una posición a otra.

Capacidad de Transporte de Carga

Se especifica en la condición más desfavorable del robot. Depende de:

• Tamaño de las partes
• Sistema de impulsión
• Construcción
• Anatomía

Control del Robot

Secuencia Limitada

Se controla por el posicionamiento del interruptor de fin y topes mecánicos para establecer los puntos finales de desplazamiento para cada una de sus articulaciones.

Reproducción Punto a Punto

Son capaces de realizar ciclos de movimientos que consistan en una serie de localizaciones de puntos deseados.

Reproducción Continua

Son capaces de realizar ciclos de movimiento en los que se controla la trayectoria seguida por el robot.

Smart Controller

Tienen capacidad no solo de reproducir un ciclo de movimiento programado, sino también para interactuar con su entorno. Toma decisiones lógicas basado en los sensores.

Posición

Resolución Espacial

El más pequeño incremento de movimiento en el que el robot puede dividir su volumen de trabajo.

Exactitud

Capacidad de un robot para situar el extremo de su muñeca en un punto que se haya enseñado con anterioridad.

Sistemas de Impulsión

• Hidráulico
• Neumático
• Eléctrico

Motores

Motores DC

• Con escobilla
• Sin escobilla
• Paso a paso

Motores AC

• Jaula de ardilla
• Rotor bobinado
• Síncrono

Efectores Finales

Herramientas

Se usan para modificar la pieza:

• Soldadura por arco eléctrico
• Tobera de pintura
• Soplete de calentamiento
• Husillos giratorios
• Taladro
• Rectificado
• Cepillado
• Corte con chorro de agua
• Aplicadores de cemento líquido

Pinzas Mecánicas

Son efectores finales que utilizan dedos mecánicos impulsados por un mecanismo para agarrar objetos.

Tipos de Movimiento

• Pivotaje
• Lineal
• Articulación
• Leva
• Tornillo
• Engranaje
• Cable y polea

Ventosas

Manipulan objetos suaves, planos y limpios para formar un vacío entre el objeto y la ventosa. Características: bajo peso, presión uniforme, solo requieren un lado de agarre.

Magnéticas

Imán permanente, electroimán. Características: tiempo de captación pequeño, tolera variaciones de peso, las piezas se pueden deslizar, es difícil controlar el magnetismo.

Adhesivas

Se usa una sustancia para el agarre. Solo se deben agarrar por un lado y cuando no sea adecuada otra forma de agarre. Características: baja confiabilidad, ensucia la pieza, altos costos, paro en el proceso.

Ganchos y Cucharas

Se utilizan para manipular contenedores de transporte aéreo, para cargar y descargar, y para manipular objetos en forma de polvo, líquido o granos. Características: no se puede dosificar la pieza y baja precisión.

Conexión con el Efector Final y la Pieza

Soporte Físico

• Resistencia a la conexión mecánica
• Control coordinado de posición y fuerza
• Protección contra la sobrecarga
• Energía, señal de control y retroalimentación

Sensores

Transductor que mide variables físicas.

Transductor

Dispositivo que transforma una variable física a otra.

De Posición

Potenciómetro

Dispositivo analógico cuya tensión de salida se proporciona con la posición del cursor.

Codificadores

Incrementales

Proporciona información sobre la situación con respecto a una posición inicial conocida mediante el recuento de los impulsos y sumando o restando según el signo.

Absolutos

Parecidos a los incrementales, a excepción de que existen más pistas de bandas con su número correspondiente de receptores y transmisores. Sabe en qué posición se encuentra. Son muy costosos.

Virtual Absoluto

Utiliza un codificador absoluto para la posición inicial y uno incremental para el posicionamiento regular.

De Velocidad

Basado en tacómetro. Es un generador DC que proporciona una salida proporcional a la velocidad angular.

Externos

Táctiles

Indican el contacto entre ellos y algún otro objeto.

De Contacto

Indica que se produjo el contacto entre dos objetos.

De Fuerza

Indica el contacto y magnitud de fuerza.

Detección de Articulación

Robot con servomotores de corriente DC. El par de torsión ejercido por los motores es proporcional a la corriente que circula. Características: la medición ocurre en el espacio de la articulación, solo puede medirse mientras se mueve, debe considerar corriente de arranque.

Muñeca Detectora de Fuerza

Proporciona información sobre los tres componentes (Fx, Fy, Fz) y los tres momentos (Mx, My, Mz).

Array Táctil

Están constituidos por una matriz de elastómeros conductores que, cuando se comprimen, cambian su resistencia eléctrica en respuesta a la magnitud de la desviación, que es proporcional a la fuerza aplicada.

No Táctiles

Son sensores que infieren la medición en función de otras variables.

Proximidad

Distancia entre dos objetos.

Alcance

Distancia entre el objeto y el sensor.

Usos de los Sensores

• Seguridad del operador humano
• Control de calidad
• Control de posición y apariencia
• Control de enclavamientos