hola q tal

Cinemática de Robots
2.1.- Introducción
Los robots clásicos presentan una arquitectura antropomórfica serial, semejante al brazo humano. Consisten de una serie de barras rígidas unidas entre sí a través de articulaciones de un grado de libertad del tipo rotacional o prismática. En general cada articulación logra su movimiento a través de un accionamiento de potencia e incluye otrosdispositivos como reductores de velocidad, frenos y sensores de posición o velocidad.
Aunque al definir las relaciones cinemáticas de un robot no se suelen consideran los aspectos dinámicos, nada más alejado de la realidad cuando se quiere diseñar un robot ya que existe una inevitable relación causa-efecto entre la cinemática y la dinámica.

Figura 01



Nada más claro resulta que al pensar en lasdimensiones de un robot, la longitud de un brazo afecta al cuadrado la inercia de los eslabones y por lo tanto el peso del robot y la potencia requerida en los actuadores.
Las arquitecturas de los robots clásicos presentan una serie de propiedades dinámicas y estructurales caracterizadas por una gran rigidez estructural, repetibilidad y elevado peso propio. El elevado peso propio de los robotsclásicos limita la capacidad carga útil y las velocidades de trabajo, las cuales usualmente están en torno a los 60 grados/seg. para las primeras tres articulaciones de los robots industriales (robots de soldadura) y 250 grados/seg. para los robots pequeños de altas prestaciones como el STÄUBLI RX90.






Un aspecto importante que refleja las relaciones dinámicas del robot respecto de la cargaútil que pueden manipular, puede estudiarse en la siguiente tabla. Robot Peso Carga útil Repetibilidad Carga útil/peso

Al calcular la cinemática de los robots clásicos debe considerarse que dependiendo de las dimensiones de sus primeras articulaciones, el peso de los robots de tipo industrial oscila en torno a valores que tienen una relación en el mejor de los casos de 0.150 (Carga útil/peso).Por lo cual, por ejemplo un robot industrial con un alcance de 3.0 metros con capacidad para mover cargas de 75 kg puede tener un peso de 1450 kg (ABB IRB 6400).
Las siguientes son algunas recomendaciones que deben tenerse en cuenta al definir la cinemática de un robot, la cual debe hacerse en consideración de la dinámica que imponen las dimensiones de las barras que lo forman:
El espacio detrabajo del robot debe ser cuidadosamente estudiado para definir el volumen justo de trabajo del robot
En un robot de seis grados de libertad rotacional, las primeras tres barras son las que aportan la mayor dinámica debido a su peso. A menudo es posible localizar los primeros tres accionamientos de potencia en la base del robot, pero para lograr esto se debe ser cuidadoso en el uso de mecanismosde cuatro barras que mueven el brazo más alejado (robot ABB IRB2400).
En un robot de seis grados de libertad, las tres primeras articulaciones del robot deben dar las condiciones de posición y las tres últimas articulaciones del extremo del robot deben concentrar en un punto de la mano, los tres grados de libertad de orientación.
En esta práctica se van a presentar las herramientas necesariaspara resolver los dos problemas fundamentales en el estudio de la cinemática del robot. El primero de ellos, consiste en determinar la posición y orientación del extremo final de la cadena cinemática conocidos los valores de las coordenadas articulares y las características geométricas del robot, y es conocido como problema cinemático directo. La solución del problema inverso permite hallar lasvariables articulares conocida la posición y orientación del extremo de la cadena cinemática. Para la resolución de estos problemas se utiliza la representación de Denavit-Hartenberg y las matrices de transformación homogénea.


2.2- Cinemática directa del brazo de un robot manipulador
Las técnicas que se estudian aquí, se aplican a un manipulador mecánico de cadena abierta y tratan el...