Robot

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INGENIERÍA DE MANUFACTURA

Robótica Integrada a la Manufactura

Contenido
PARTE I • Concepto • Antecedentes • Clasificación • Aplicaciones • Actuador final • Limitaciones • Desventajas • Justificación PARTE II • Marco de referencia • Controlador • Lenguajes de programación • Simulación

PARTE III • Caso “Robot soldador”

Concepto de Robot
Robot Institute of America Un manipuladormultifuncional reprogramable diseñado para mover material, partes o dispositivos especiales a través de movimientos programados variables para la ejecución de una variedad de tareas. (Shlussel, 1985)

Concepto de Robot
Un robot es una máquina que puede ser programada para efectuar un número de tareas, de la misma manera que una computadora es un circuito electrónico que se puede programar parahacer una variedad de tareas. (Mckerrow, 1986)

Concepto de Robot

Robótica Es una conexión inteligente de percepción a acción. (Brady, 1985)

¿Qué es un robot?
Subsistema mecánico
Brazos, manos, muñeca, vehículo, actuadores, engranes, tendones, frenos.

Subsistema proceso
Entorno, gente, fábrica, tarea, otros robots.

Subsistema eléctrico
Motores, computadoras, interfases, ligas decomunicación, sensores, fuentes de poder.

Subsistema sensores
Internos Posición Velocidad Fuerza Externos Visión Tacto Químico

Subsistema control
Modelos de mecánica, modelos de procesos, transformaciones geom, lazos de control.

Subsistema planeación
Percepción, fisura de dos imágenes, modelado del entorno, planeación de trayectorias.

¿Qué es un robot?
• A mediados del siglo XXentra la computadora que permite un control de lazo cerrado de actuadores, transmisiones a través de engranes, tecnología de sensores. Esto despertó un número de aplicaciones. – Automatización flexible. – Teleoperación.

Tendencias
83200 80 75 70

Installed base

Sales and installed base (1000´s of units)

65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 12100 15100 9700 6800 9600 6300 7800 5000 49003900 2500 3100 1400 1700 2000 1981 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 24300 18900 32200 26400 43600 59900

Sales
18800 13400

Distribución de Aplicaciones de Robots
TAREA 1984
(%) Manejo material, carga/descarga Operaciones de proceso Soldadura de punto Soldadura de arco Recubrimiento por espreado 4-8 Otras operaciones de proceso Ensamble e inspección 25-35 Otras operaciones de manufacturaFuera del área de manufactura 2-6 30-35 32-40 5-8 8-12 5 7-10 ------1-2 2-8 3-7

1990
(% aprox.) 20-30 5-10 15-20

Clasificación

• • • • •

Grados de libertad y envolvente Fuentes de energía Generaciones Nivel de inteligencia Nivel de control

Clasificación por Grados de Libertad

Clasificación por Fuentes de Energía

• • • •

Neumático Hidráulico Eléctrico Motor de combustión Clasificación por Nivel de Inteligencia
• • • • • • Dispositivos de manejo manual controlados por una persona. Robots de secuencia fija. Robots de secuencia variable, donde el operador modifica la secuencia con anterioridad. Robots de repetición. Robots controlados numéricamente, en donde el operador le proporciona un programa de movimientos. Robots inteligentes, los cuales pueden entender einteractuar con cambios en el medio ambiente.

Clasificación por Nivel de Control
Nivel de inteligencia artificial El programa acepta una orden como “levanta un engrane” y la desglosa en una secuencia de ordenes de bajo nivel basadas en un modelo estratégico de una tarea. Nivel de modo de control Los movimientos del sistema son modelados, incluyendo las interacciones dinámicas entre losdiferentes mecanismos, trayectorias planeadas y puntos seleccionados. Nivel de servo control Los actuadores controlan los parámetros del mecanismo usando retroalimentación de sensores internos.

Aplicaciones

• • • •

Soldadura. Pintura. Ensamble. Manejo de materiales.

• • • •

Transportación. Excavación de minas. Educación. Ensamble.

Actuador Final

Actuador Final
Actuadores...
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