• ARQUITECTURA DE LOS ROBOTS

• CARACTERÍSTICAS DE LOS ROBOTS

ROBOTICA

Ing. Frank Richard Rodríguez Chirinos

A.- PARTES DE UN ROBOT

1.- Estructura o chasis

2.- Fuentes de movimiento

3.- Medio de transmisión del movimiento

4.- Medios de locomoción

5.- Medios de agarre

6.- Fuente de alimentación

7.- Sensores

8.- Circuitos de control

1.- Estructura o chasis

Es la encargada de darle forma al robot y desostener todos sus componentes.

Puede estar constituida por numerosos materiales ytener formas diferentes.

Las formas de la estructura es de lo mas variado,tanto hasta donde la imaginación y la aplicación quese le va a dar al robot lo permitan.

2.- Fuentes de movimiento

Son las que le otorgan movimiento al robot.

Una de las formas mas usadas es el motor eléctrico,los cuales pueden ser de diversos tipos como losPAP, servomotores, DC.

Otras fuentes de movimiento son la neumática y lahidráulica.

Uno de las mas recientes aplicaciones son losmúsculos eléctricos, fabricados de nitinol.

3.- Medio de transmisión del movimiento

Cuando las fuentes de movimiento no manejandirectamente los medios de locomoción del robot, seprecisa una interface entre los dos sistemas, que seutiliza para aumentar la fuerza o para cambiar lanaturaleza del movimiento, por ejemplo paraconvertir un movimiento circular en lineal o parareducir la velocidad de giro.

Se suelen emplear conjuntos de engranajes para talfin, aunque también se usan ruedas de fricción,poleas o correas.

4.- Medios de locomoción

Son los sistemas que le permiten al robot

desplazarse de un sitio a otro.

Los mas utilizados y simples son las ruedas,

siguiéndoles en importancia las piernas y las orugas.

5.- Medios de agarre

Algunos robots deben sostener y manipular objetos,

y para ello emplean dispositivos denominados de

manera general medios de agarre.

El medio de agarre mas común es la mano

mecánica.

En los robots industriales, se utilizan mecanismos

especiales para sostener herramientas o piezas de

forma determinada.

6.- Fuente de alimentación

La fuente de alimentación del robot es la que leproporciona la energía necesaria para que estefuncione.

El tipo de fuente de alimentación depende de laaplicación que tiene el sistema robótico. Porejemplo, si el robot se tiene que desplazarautónomamente, seguramente se alimentara conbaterías recargables; mientras que si no requiere demucho movimiento, se puede conectar a la red dealterna comercial.

En algunas aplicaciones se utilizan celdas solares.

7.- Sensores

Le permite al robot manejarse con cierto grado deinteligencia al interactuar con el medio que le rodea.

Son componentes que detectan los diferentesfenómenos o situaciones.

Los sensores pretender imitar los sentidos queposeen los seres vivos.

Entre los diferentes tipos de sensores podemosmencionar: fotoceldas, fotodiodos, sensores detoque, de presión, temperatura, cámaras de video(visión artificial).

8.- Circuitos de control

Son el cerebro del robot y en la actualidad estánconformados por componentes electrónicos mas omenos complejos, dependiendo de las funciones delrobot y de lo que tenga que manejar.

Actualmente con los modernos microprocesadores ymicrocontroladores, circuitos específicos para elmanejo de motores y relés, ADC, DAC, nos permitenconstruir tarjetas de control para el robot eficientes yde bajo costo.

B.- CARACTERISTICAS BASICAS

DE UN ROBOT

1.-Grados de libertad

2.-Espacio de trabajo

3.-Exactitud

4.-Capacidad de carga

5.-Velocidad

6.-Tipo de actuador

7.-Programabilidad

1.-Grados de libertad

Cada uno de los movimientos independientes (girosy desplazamientos) que puede realizar cadaarticulación con respecto a la anterior. El número degrados de libertad del robot viene dado por la sumade los GDL de las articulaciones que lo componen.

Un mayor numero de grados de libertad conlleva unaumento de la flexibilidad en el posicionamiento delelemento terminal. Aunque la mayoría de lasaplicaciones industriales requieren 6 GDL, como lasde la soldadura, mecanizado y paletización.

2.-Espacio de trabajo

Las dimensiones de los elementos del manipulador,junto a los grados de libertad, definen la zona detrabajo del robot, característica fundamental en lasfases de selección e implantación del modeloadecuado.

El volumen de trabajo de un robot se refiereúnicamente al espacio dentro del cual puededesplazarse el extremo de su muñeca. Paradeterminar el volumen de trabajo no se toma encuenta el actuador final. La razón de ello es que a lamuñeca del robot se le pueden adaptar grippers dedistintos tamaños.

2.-Espacio de trabajo

3.-Exactitud

Se refiere a la capacidad de un robot para situar elextremo de su muñeca en un punto señalado dentrodel volumen de trabajo.

Mide la distancia entre la posición especificada, y laposición real del actuador terminal del robot.

Mantiene una relación directa con la resolución espacial, es decir, con la capacidad del control del robot de dividir en incrementos muy pequeños el volumen de trabajo.

3.-Exactitud

•Un robot presenta una

mayor exactitud cuando

su brazo opera cerca de

la base.

•A medida que el brazo

se aleja de la base, la

exactitud se irá

haciendo menor.

4.-Capacidad de carga

El peso en kilogramos, que puede transportar lagarra del manipulador recibe el nombre decapacidad de carga.

La capacidad de carga es una de las característicasque más se tienen en cuenta en la selección de unrobot, según la tarea a la que se destine.

En soldadura y mecanizado es común precisarcapacidades de carga superiores a los 50kg.

5.-Velocidad

Se refiere a la velocidad máxima alcanzable por lasarticulaciones.

En muchas ocasiones, una velocidad de trabajoelevada, aumenta extraordinariamente elrendimiento del robot, por lo que esta magnitud sevalora considerablemente en la elección del mismo.

En tareas de soldadura y manipulación de piezas esmuy aconsejable que la velocidad de trabajo seaalta.

En pintura, mecanizado y ensamblaje, la velocidaddebe ser media e incluso baja.

6.-Tipo de actuador

Los elementos motrices que generan elmovimiento de las articulaciones pueden ser,según la energía que consuman, de tipoolehidráulico, neumático o eléctrico.Los actuadores de tipo olehidráulico se destinana tareas que requieren una gran potencia ygrandes capacidades de carga.La energía neumática dota a sus actuadores deuna gran velocidad de respuesta junto a un bajocoste.Los motores eléctricos, que cubren la gama demedia y baja potencia, acaparan el campo de laRobótica, por su gran precisión en el control desu movimiento y las ventajas inherentes a laenergía eléctrica que consumen.

7.-Programabilidad

Es la manera como se programa el robot pararealizar sus tareas.

La inclusión del controlador de tipo microelectrónicaen los robots industriales, permite la programacióndel robot de muy diversas formas.

En general, los modernos sistemas de robots admiten la programación manual, mediante un modulo de programación.