Robot esférico

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ROBOT ESFÉRICO.

RESUMEN: Se presentara un completo informe acerca de el modelo matemático usado para el movimiento de un robot esférico, utilizando herramientas como el algebra lineal la cual define las rotaciones y traslaciones realizadas por la articulaciones del robot en un plano 3D.

PALABRAS CLAVES: Robot esférico, matrices, traslación, rotación.

ABSTRACT: It presented acomprehensive report of the mathematical model used for the motion of a spherical robot, using tools such as linear algebra which defines the rotations and translations made by the joints of the robot in a 3D plane.

KEY WORDS: Spherical robot, matrix, translation, rotation.

INTRODUCCIÓN

La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek, estrena enel teatro nacional de Praga su obra “Rossum’s Universal Robot”. Estos robots servían a sus jefes humanos desarrollando trabajos físicos.

Existen ciertas dificultades para establecer una definición formal de lo que es un robot, mientras para los japoneses es cualquier dispositivo mecánico dotado de articulaciones móviles destinado a la manipulación; para los occidentales un robot es unmanipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materia, piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias viables programadas para hacer tareas diversas.

Según la Federación Internacional de Robótica (IFR) en su informa técnico ISO/TR 83737 (septiembre de 1988) un robot se define como:
Una maquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres omas ejes que pueden posicionar u orientar materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial, ya sea en una posición fija o en movimiento.

Los robots suelen distinguirse o clasificarse como:

- Secuencial.
- De trayectoria controlable
- Adaptativo
- TelemanipuladoMecánicamente un robot esta formado por una serie de elementos unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos. El movimiento de cada articulación puede ser de desplazamiento, giro o una combinación de ambos, de este modo es posible crear los 6 tipos de articulaciones:

- Esférica o rotula (3 grados de libertad)
- Planar (2 grados delibertad)
- Tornillo (1 grado de libertad)
- Prismática (1 grado de libertad)
- Rotación (1 grado de libertad)
- Cilíndrica (2 grados de libertad)

Por grado de libertad se entiende cada uno de los movimientos independientes que puede realizar cada articulación con respecto a la anterior.

Las combinaciones más frecuentes donde se emplea únicamente las 3 primerasarticulaciones del robot, que son las más importantes a la hora de posicionar su extremo en un punto del espacio son:

- Robot cartesiano
- Robot cilíndrico
- Robot esférico o polar
- Robot SCARA
- Robot angular o antropomórfico

OBJETIVOS

OBJETIVOS PRINCIPALES

• Conocer, diseñar un robot esférico por medio de la realización de un programa en tres dimensionescapaz de mostrar los diferentes movimientos de este.
• Comprender las características y grados de libertad que posee un robot esférico.
• Modelar mediante matrices la posición espacial del robot con determinados movimientos.

MARCO TEORICO

ROBOT ESFERICO O POLAR

Un robot tipo esférico o polar, se caracteriza por tener las 2 primeras articulaciones de tipo rotacional y unatercera articulación tipo prismática.

Figura 1. Robot Esférico.

Utiliza un brazo telescópico que puede bascular en torno a un eje horizontal. Este eje telescópico está montado sobre una base giratoria. Las articulaciones proporcionan al robot la capacidad de desplazar el brazo en una zona esférica.
Además se dice que un robot esférico es aquel que posee tres grados de libertad, si se...
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