Robot paralelo

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Realizado por: Gustavo Parra, Jaime Vásquez.
Revisado por: Ing. Eduardo Calle
Universidad Politécnica Salesiana
Carrera de Ingeniería Eléctrica

Robot Paralelo

Resumen - En el presente ensayo se tratara varias características de los robots paralelo como: volumen de trabajo, grados de libertad, ventajas, índices de repetibilidad y actuadores que utilizan. Se comparara ciertos aspectosde este tipo de robot con los robots serie y se sacara conclusiones. También se analizara las posibles aplicaciones que se le puede dar a esta máquina en función de sus beneficios.

Abstract - In this rehearsal we will talk about some characteristics about the parallel robots as: work volume, grades of freedom, vantages, repentances indices and the actors that they use. Series robots are oftencompared to some aspects from the robots explained before, which allowed people to get their conclusions about which one is the best for their work. We will also analyze the possible applications that we can apply with this machine in function of its qualities.

Palabras Claves: configuración cinematica, algoritmos geométricos, método Monte Carlo, grados de libertad, indice de repetibilidad.Introducción
L
os robots paralelos son cadenas cinemáticas cerradas o manipulador paralelo, es decir que el actuador final está conectado a la base del robot por mas una cadenas cinemáticas independientes. Su desarrollo se puede remontar al año 1931 cuando James Gwinnett patento en Estados Unidos una plataforma para entretenimiento el cual se lo puede considerar el primer mecanismo paralelo,lastimosamente este proyecto nunca fue fabricado. El primer robot paralelo fue construido por Willard Pollard en 1940, el cual era un robot de 5 grados de libertad destinado para la pintura en spray (Figura 1.)

Figura 1. Primer robot paralelo industrial [1]

El desarrollo de los robots paralelos aun no se enfoca al campo industrial sino más bien se desenvuelven aun el campo de lainvestigación científica.

Análisis de las características técnicas de un robot paralelo

Para el análisis de las características de un robot paralelo se utilizara varios modelos de estos robots tratando de generalizar el funcionamiento y las características propias de los mismos.

2.1 Configuración Cinemática

Las configuraciones cinemáticas que abarcan a la mayoría de los tipos de robots paralelosfueron planteadas por Merlet y se basa en el tipo de movimiento que son capaz de realizar dichos robots estas son: planares y espaciales.
Los robots planares realizan su movimiento en el plano

Figura 2. Robots planares [1]

Los robots espaciales pueden realizar movimientos en todo el espacio tridimensional

Figura 3. Robots espaciales [1]

2.2 Volumen de trabajo

En los robots paralelospara el análisis del volumen de trabajo se tiene que tomar en consideración criterios muy distintos a los que se tienen para robot serie, ya que los robots paralelos tienen configuraciones cinemáticas distintas y más complejas además el movimiento que estos robots describen son trayectorias esféricas, por lo que es necesario recurrir a herramientas matemáticas como: algoritmos geométricos paralos casos en los que la geometría del mecanismo sea simple, también se puede recurrir a el método Monte Carlo de simulación probabilística para casos en el modelo geométrico obtenido sea complejo.
Para la descripción más detallada del volumen de trabajo de estos robots recurriremos al robot esférico 3RRR [5] y al ABB IRB 360.

a)

b)
Figura 4. a) Robot esférico 3RRR, b) Representación de laárea de trabajo [5]

a)

b)
Figura 5. a) Robot ABB IRB 360, b) Representación de el área de trabajo [7]

En las dos figuras anteriores podemos notar que los robots paralelos en su gran mayoría describen aéreas de trabajo esféricas planeares en unos casos y en otras espaciales. Además se puede notar que las áreas de trabajo son pequeñas con respecto a las áreas de trabajo de robots serie....
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