Tema 1Introducción a la Robótica
Sergio Esteves Rebollo
Definición de Robótica
Es una máquina mecatrónica poliarticulada con la habilidad de tener
autonomía de movimiento, capaz de reproducir actividades previamente
programadas y reaccionar al medio a través
de la valoración de sus condiciones internas y externas.
Definición de Robótica
Definición de Robot Industrial
Manipulador reprogramable con funciones múltiples diseñado para mover materiales,
partes, herramientas o dispositivos especializados a través de movimientos
variables programados para el desempeño de una gran diversidad de
tareas.
Componentes de un Robot Industrial
Sistemas constitutivos de un robot
Sistema mecánico• Tipos de articulación
Sistemas de percepción internos
Decodificador óptico incremental
Decodificador óptico absoluto
Sistema mecánicoTipos de Eslabones
Sistema mecánico
• Cadena cinemática abierta.
• Cadena cinemática cerrada
Configuraciones de manipuladores
Manipulador cartesiano
• Manipulador cilíndrico
Configuraciones de manipuladores
Configuraciones de manipuladores
Manipulador esférico
Configuraciones de Manipuladores
Manipulador antropomórfico
Configuraciones de manipuladores
• Manipulador SCARA
Especificaciones de los robots
• Número de ejes .
• Capacidad de carga activa.
• Velocidad máxima.
• Alcance y braceo.
• Repetibilidad.
• Precisión y exactitud.
Actuadores
• Es cualquier dispositivo que genera movimiento a partir de una señal eléctrica, química, etc.
• En un robot debe tener las siguientes características:– Baja inercia ---- Mayor velocidad de respuesta.– Alta rigidez ----- Evita desplazamientos por
deformaciones*– Control de posición
Actuadores
• Eléctricos
• Neumáticos
• Hidráulicos
Actuadores neumáticos
Características
• Dos posiciones.
• Apertura o cierre de pinzas.
• Demandan una instalación especial.
Actuadores neumáticos
Actuadores hidráulicos
Características
• Manejan presiones grandes.
• Mayor precisión que los actuadores neumáticos.
• Estabilidad frente a cargas estáticas.
• Su instalación requiere mayor mantenimiento.
Actuadores hidráulicos
Actuadores eléctricosTipo de motor Ventajas Desventajas
Motores de pasos Fáciles de controlar en cuanto a posición y velocidad. Teóricamente no necesitan sensores de posición externos.
No pueden tener un torque controlado. Además no pueden alcanzar mucha potencia.
Motores de CD Torque del motor puede ser controlado mediante la corriente que circula por el embobinado del rotor (mediante PWM).
Bajo costo.
No pueden entregar potencias elevadas. Debido a la conmutación entre el rotor y el controlador del motor, el motor sufrirá de desgaste.
Motores de CA. Manejan altas potencias y fuertes torques.
Ruido.Altos precios.Necesitan un resolvedor para
medir la posición angular (por lo tanto, se necesitan convertidores ADC para leer la posición).
Motores sin escobillas. No presentan desgaste.Mismas ventajas que el motor de
CD.Mejor desempeño que los
motores de CD.Alto precio
Generalmente se utilizan sensores de efecto Hall para la medición de posición.
Actuadores eléctricos
Sistema de decisión
Equipo periférico
Equipo periférico
• Maquinaria
• Equipo de transporte y alimentación
• Herramental– Órganos de prensión o sujeción
Maquinaria
Maquinaria
Máquinasherramientas o
de CNCTroqueladoras
HornosInyectoras
Automatización
Equipos de alimentación y transporte
• Bandas transportadoras
• Líneas de rodillos deslizantes
• AGV´s
Espacio de trabajo
Herramienta (órgano terminal)
• Manipular• Proceso de
manufactura
Herramientas
Órgano deprensión
Pistola derociado
Soldadura
Herramienta (órgano terminal)
• Fricción– Fagarre>W,Fmovimiento
– Dedos cubiertos de material suave– Dos puntos de contacto
• Restricción– Tipo mano humano (tentáculos).– Inmovilizan la pieza.– Prensor se acopla a la forma del objeto
Herramienta (órgano terminal)• Atracción o soporte
– Ventosas de vacío Materiales lisos o frágiles
– Pinzas magnéticas Materiales ferromagnétcos
Herramienta (órgano terminal)• *Pinzas
– Accionamiento hidráulico/neumático/eléctrico– Usos: objetos altas temperaturas, cortantes o radioactivos.– Permiten implementarles sensores.
Herramienta (órgano terminal)• Órganos expansores
– Membrana elástica inflada por aire– La membrana se adhiere a la pieza manipulada– Piezas frágiles o ligeras