DINAMICA DEL ROBOT
Páginas: 10 (2258 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2015
DINAMICA DEL ROBOT
FUERZAS DE UN ROBOT:
La fuerza y movimiento del robot
Generalmente están formados por un brazo que utilizan para manejar las herramientas.
Este brazo y sus herramientas son movidos por dispositivos denominados actuadores, que pueden ser de origen eléctrico, neumático o bien hidráulico.
El brazo o manipulador
La estructura mecánica del manipulador puede ser tan variada como losfabricantes que las hacen. Pero generalmente se pueden distinguir cuatro partes principales en el manipulador: el pedestal, el cuerpo, el brazo y el antebrazo.
Las articulaciones entre las distintas partes rígidas del brazo pueden ser giratorias (como las del brazo humano) o deslizantes (si hay traslación de las partes). El número de elementos del brazo y sus articulaciones determinan unacaracterística propia de cada robot. Al número de movimientos espaciales independientes entre sí se le denomina grados de libertad.
Campo de acción
Debido a la estructura de las articulaciones y al número de ellas existente, el brazo del robot puede llegar a alcanzar ciertos puntos del espacio, pero nunca todos. Al conjunto de los puntos del espacio que el robot puede alcanzar con su herramienta se ledenomina campo de acción, y es una característica propia de cada robot.
Los fabricantes nos ofrecen en sus catálogos todo un montón de dibujitos en los que podemos ver las zonas que el robot alcanza y las que no.
Más características
Hay otras tres características que definen la calidad del movimiento de un robot:
Resolución (o precisión). Es el mínimo movimiento que puede realizar el robot expresadoen milímetros.
Repetitividad. Es una medida estadística del error que comete un robot al colocarse repetidas veces en un mismo punto.
Exactitud. Es una medida de la distancia que hay entre el punto donde se ha colocado el extremo del brazo y el punto real donde debería haberlo hecho.
El sistema nervioso
Al igual que nuestro cerebro envía impulsos nerviosos a nuestros músculos para que éstos semuevan, el robot requiere que una computadora central decida qué pasos hay que seguir para llevar a cabo una tarea concreta.
La espina dorsal del robot son los reguladores. Dependiendo del actuador utilizado, el control se realizará a través de un programa o bien mediante programa y circuitos a la vez.
La función de los reguladores
La misión de los actuadores es alcanzar un estado determinado cuyareferencia le viene impuesta por la unidad de control. Ese estado puede ser bien alcanzar una posición determinada, o bien adquirir cierta velocidad. Si son actuadores eléctricos (motores) esto se hará girando. Si son hidráulicos o neumáticos, se enviará mayor o menor presión al fluido compresor.
Al controlador principal le interesa que su orden se cumpla exactamente y en el menor tiempo posible,sin que tenga necesidad de ocuparse de ello. Y ésta es la misión de los reguladores.
MODELADO MEDIANTE LA FORMULACIÓN DE NEWTON-EULER.
La obtención del modelo dinámico de un robot a partir de la función Lagrangiana conduce a un algoritmo con un coste computacional de orden O(n²²). Es decir, el numero de operaciones a realizar crece con la potencia cuarta del numero de grados delibertad. En el caso habitual de robots de 6 grados de libertad, este numero de operaciones hace al algoritmo presentado en el tema anterior materialmente inutilizable para ser utilizado en tiempo real.
La formulación de Newton-Euler parte del equilibrio de fuerzas y pares:
∑ F = m dv
∑T = Iw + w (Iw)
Un adecuado desarrollo de estas ecuaciones conduce a una formulación recursiva en la que seobtienen la posición, velocidad y aceleración del eslabón i referidos a la base del robot a partir de los correspondientes del eslabón i-1 y del movimiento relativo de la articulación i. De este modo, partiendo del eslabón 1 se llega al eslabón n. Con estos datos se procede a obtener las fuerzas y pares actuantes sobre el eslabón i referidos a la base del robot a partir de los correspondientes al...
FUERZAS DE UN ROBOT:
La fuerza y movimiento del robot
Generalmente están formados por un brazo que utilizan para manejar las herramientas.
Este brazo y sus herramientas son movidos por dispositivos denominados actuadores, que pueden ser de origen eléctrico, neumático o bien hidráulico.
El brazo o manipulador
La estructura mecánica del manipulador puede ser tan variada como losfabricantes que las hacen. Pero generalmente se pueden distinguir cuatro partes principales en el manipulador: el pedestal, el cuerpo, el brazo y el antebrazo.
Las articulaciones entre las distintas partes rígidas del brazo pueden ser giratorias (como las del brazo humano) o deslizantes (si hay traslación de las partes). El número de elementos del brazo y sus articulaciones determinan unacaracterística propia de cada robot. Al número de movimientos espaciales independientes entre sí se le denomina grados de libertad.
Campo de acción
Debido a la estructura de las articulaciones y al número de ellas existente, el brazo del robot puede llegar a alcanzar ciertos puntos del espacio, pero nunca todos. Al conjunto de los puntos del espacio que el robot puede alcanzar con su herramienta se ledenomina campo de acción, y es una característica propia de cada robot.
Los fabricantes nos ofrecen en sus catálogos todo un montón de dibujitos en los que podemos ver las zonas que el robot alcanza y las que no.
Más características
Hay otras tres características que definen la calidad del movimiento de un robot:
Resolución (o precisión). Es el mínimo movimiento que puede realizar el robot expresadoen milímetros.
Repetitividad. Es una medida estadística del error que comete un robot al colocarse repetidas veces en un mismo punto.
Exactitud. Es una medida de la distancia que hay entre el punto donde se ha colocado el extremo del brazo y el punto real donde debería haberlo hecho.
El sistema nervioso
Al igual que nuestro cerebro envía impulsos nerviosos a nuestros músculos para que éstos semuevan, el robot requiere que una computadora central decida qué pasos hay que seguir para llevar a cabo una tarea concreta.
La espina dorsal del robot son los reguladores. Dependiendo del actuador utilizado, el control se realizará a través de un programa o bien mediante programa y circuitos a la vez.
La función de los reguladores
La misión de los actuadores es alcanzar un estado determinado cuyareferencia le viene impuesta por la unidad de control. Ese estado puede ser bien alcanzar una posición determinada, o bien adquirir cierta velocidad. Si son actuadores eléctricos (motores) esto se hará girando. Si son hidráulicos o neumáticos, se enviará mayor o menor presión al fluido compresor.
Al controlador principal le interesa que su orden se cumpla exactamente y en el menor tiempo posible,sin que tenga necesidad de ocuparse de ello. Y ésta es la misión de los reguladores.
MODELADO MEDIANTE LA FORMULACIÓN DE NEWTON-EULER.
La obtención del modelo dinámico de un robot a partir de la función Lagrangiana conduce a un algoritmo con un coste computacional de orden O(n²²). Es decir, el numero de operaciones a realizar crece con la potencia cuarta del numero de grados delibertad. En el caso habitual de robots de 6 grados de libertad, este numero de operaciones hace al algoritmo presentado en el tema anterior materialmente inutilizable para ser utilizado en tiempo real.
La formulación de Newton-Euler parte del equilibrio de fuerzas y pares:
∑ F = m dv
∑T = Iw + w (Iw)
Un adecuado desarrollo de estas ecuaciones conduce a una formulación recursiva en la que seobtienen la posición, velocidad y aceleración del eslabón i referidos a la base del robot a partir de los correspondientes del eslabón i-1 y del movimiento relativo de la articulación i. De este modo, partiendo del eslabón 1 se llega al eslabón n. Con estos datos se procede a obtener las fuerzas y pares actuantes sobre el eslabón i referidos a la base del robot a partir de los correspondientes al...
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