ESTRUCTURA Y CARACTERÍSTICAS
GENERALES DE LOS ROBOTS
CARACTERÍSTICAS:
Grados de Libertad: Es el número de parámetros que es preciso conocer para determinar la posición del robot, es decir, los movimientos básicos independientes que posicionan a los elementos del robot en el espacio. En los robots industriales se consideran 6º de libertad: tres de ellos para definir la posición en el espacio y los otros tres para orientar la herramienta.
Precisión: en la continua repetición del posicionamiento de la mano de sujeción de un robot industrial se establece un mínimo de precisión aceptable de 0,3mm, aunque es factible alcanzar precisiones de 0,05mm.
Capacidad de carga: es el peso en Kilogramos (generalmente) que el robot puede manipular. Si son pesos muy elevados se utilizarán mecanismos hidráulicos.
Sistemas de coordenadas para los movimientos del robot: son los movimientos y posiciones que se pueden especificar en coordenadas cartesianas, cilíndricas y polares.
- Cartesianas: x, y, z.
- Cilíndricas: isométrico, caballera...
- Polares
Programación: puede ser manual, de aprendizaje (directa o mediante maqueta), punto a punto y continua.
- Aprendizaje directo: se introduce la programación directamente.
- Maqueta: aprende de los movimientos realizados por un operario. (comportamiento tipo “macro”)
- Continua: se pueden incluir funciones, por ejemplo la función de la elipse para un recorrido que sea elíptico.
- Punto a Punto: Se colocan en una tabla todas las coordenadas punto a punto por las que va a pasar el robot.
- Manual: se maneja el robot directamente, eligiendo las funciones. Se pueden pasar parámetros. No se puede reprogramar.
ESTRUCTURA:
Configuración básica de un Robot: se divide en tres partes esenciales atendiendo a la clasificación entre manipuladores y robots:
- Manipulador: constituye la parte mecánica del robot y está formado por los siguientes componentes: Varios elementos relacionados entre sí mediante uniones que permiten su movimiento rotativo. En principio, consideramos estos elementos rígidos con pocos grados de libertad, ya que hablamos de Robótica Industrial. A estas uniones se les llama pares cinemáticos y se permiten dos movimientos:
Rotación: alrededor de un eje (par de rotación)
Traslación: par prismático
La notación es para el par de rotación y para el par de traslación.
- Dispositivos de agarre y sujeción: conocidos como manos y que poseen la capacidad de sujetar, orientar y operar sobre las piezas manipuladas.
- Sistemas Motores: estos sistemas proporcionan una energía mecánica que se transmite directamente o a través de elementos auxiliares como engranajes, correas dentadas...
Control: sirve para manejar los motores, se verá posteriormente.
Sistemas Sensitivos: son aquellos que permiten la interacción del robot con el entorno. Pueden ser de dos tipos:
De contacto directo -> de fuerza
Remotos: de visión y de sonido
Un ejemplo seria el robot que reconoce un objeto ópticamente y utiliza el contacto para manipularlo. También se puede guiar por el sonido.
También hay que decir que dentro de un robot existen dos tipos de sensores:
- Internos: no dotan al robot de inteligencia pero sirven para controlar los mecanismos internos del robot.
- Externos: dotan al robot de cierta “inteligencia” ya que interactuan con el entorno.
MOTORES
Motor: es un sistema basado en las leyes del electromagnetismo básicas, convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Además es un sistema reversible.
Generador: es una máquina que basada en las leyes del electromagnetismo básicas sirve para convertir la energía mecánica en eléctrica.
Destaca en especial la utilización de los motores de Corriente Contínua por su elevada relación par/velocidad que los hacen más apropiados en muchas aplicaciones, por otra parte también destaca la sencillez de control y su fácil adaptación a los circuitos electrónicos basados en microprocesadores. Una función de los motores de Corriente Contínua eléctricos es la siguiente:
Si alimentamos el motor, éste toma una muestra de la señal de entrada, al ser un sistema realimentado al final hace una comparación con la señal de entrada y la que le llega después.
Por su bajo coste y la supresión de la realimentación en la determinación de la posición del eje, los motores Paso a Paso son muy interesantes.
