Mecatrónica

ISSN: 1697-7912. Vol. 3, Núm. 1, Enero 2006, pp. 16-28

´
ROBOTS PARALELOS: MAQUINAS CON UN
´
PASADO PARA UNA ROBOTICA DEL
FUTURO
Rafael Aracil ∗,1 Roque J. Saltar´n ∗
e
Jos´ Ma Sabater ∗∗ Oscar Reinoso ∗∗
e

∗

Universidad Polit´cnica de Madrid, Madrid
e
∗∗
Universidad Miguel Hern´ndez, Elche
a
e-mail: aracil@etsii.upm.es

Resumen: Este art´
ıculo presenta una visi´ngeneral de los Robots de estructura
o
Paralela, destacando sus caracter´
ısticas diferenciales frente a los conocidos
robots de cadena cinem´tica abierta. El art´
a
ıculo trata de servir de gu´ y
ıa
resumen de los trabajos realizados por los autores con robots paralelos. Se
muestra en primer lugar una introducci´n general a este tipo de robots, para
o
posteriormente tratar los aspectos de sumodelado cinem´tico, con especial
a
atenci´n a la aplicaci´n de la teor´ de screws a estos robots. Finalmente
o
o
ıa
se muestran diferentes aplicaciones llevadas a cabo con estos robots, tanto a
nivel industrial como con prototipos de laboratorio. Copyright c 2006 CEA-IFAC.
Palabras clave: robots paralelos, modelo cinem´tico, teor´ de screws.
a
ıa

´
1. INTRODUCCION
Como es bienconocido, los primates son los seres
con una mayor capacidad de manipulaci´n. Esta
o
habilidad se deriva de que poseen dos extremidades dotadas de elementos preparados para ello. El
uso simult´neo de los dos brazos es lo que confiere
a
a estos seres sus caracter´
ısticas especiales para
este prop´sito. Algunos incrementan esta capacio
dad de manipulaci´n usando con este prop´sito
o
otambi´n sus patas.
e

1 La investigaci´n que ha permitido desarrollar parte
o
de los trabajos expuestos en la misma ha sido financiada por los proyectos 1FD1997-1338, DPI-2000-1575-C0201,VM2003-20017 y DPI2003-00759. Igualmente se quiere
reconocer el trabajo de los numerosos investigadores de las
Universidades Polit´cnica de Madrid, Miguel Hern´ndez y
e
a
Polit´cnica de Cartagena cuya dedicaci´ny esfuerzo han
e
o
permitido mantener y desarrollar esta l´
ınea de investigaci´n.
o

En el hombre las posibilidades de manipulaci´n de
o
objetos con un brazo se ven incrementadas cuando
se utilizan los dos brazos simult´neamente. Un
a
levantador de pesos, cuando utiliza los dos brazos,
consigue marcas m´s importantes que la suma de
a
las que conseguir´ con cada una de sus brazosıa
individualmente.
Como tantos desarrollos tecnol´gicos, inspirados
o
en la observaci´n de las leyes de la naturaleza,
o
las consideraciones anteriores son las que pueden
conducir a concebir para los robots el uso de estructuras paralelas, alternativas de las tradicionales en serie, que, por esta cualidad, se denominan
paralelos.
Un robot paralelo es aquel cuya estructura mec´nia
ca est´formada por un mecanismo de cadena
a
cerrada en el que el efector final se une a la base
por al menos dos cadenas cinem´ticas indepena
dientes.

17

R. Aracil, R. J. Saltarén, J. M. Sabater, O. Reinoso

Figura 1. Mecanismo posicionador de antenas
parab´licas
o
L´gicamente esta definici´n puede entrar en cono
o
flicto con los desarrollos sobre robots coordinados
que tambi´n formancadenas cinem´ticas cerrae
a
das. Los robots paralelos simplifican estas cadenas
de forma que cada una de ellas dispone, en general
de un unico actuador, reduciendo as´ su comple´
ı
jidad y permitiendo canalizar mejor la energ´ de
ıa
los accionadores hacia mejorar las prestaciones del
robot, bien en cuanto a velocidad de movimiento
o a capacidad de carga de su efector.
La figura 1 muestrauna estructura como las
referidas destinada al posicionamiento de antenas.
El movimiento de la misma se consigue variando
la longitud de los accionadores lineales que la
soportan

2. GENERALIDADES
2.1 Or´
ıgenes de los robots paralelos
Los primeros trabajos te´ricos relacionados con
o
las estructuras mec´nicas paralelas aparecieron ya
a
hace siglos, antes de que se empezara a...