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MORFOLOGÍA DEL ROBOT

OBJETIVO:
Conocer los diferentes elementos que forman parte del robot, así como la forma en que interactúan la electrónica, la mecánica y el control entre sí para el funcionamiento del robot.


INTRODUCCION:
Un robot es una máquina reprogramable autónoma en algún grado y cuya configuración tiene varios grados de libertad permitiéndole moverse físicamente parainteractuar con el ambiente y realizar diversas tareas. Las interacciones físicas incluyen manipulación y locomoción, entre otras.

El mecanismo de un robot es una cadena cinemática con múltiples eslabones conectados entre sí. Empezaremos por tratar cada cuerpo rígido, haciendo caso omiso de la elasticidad y las deformaciones causadas por las condiciones de carga de gran tamaño. Cada cuerpo rígido queparticipa en un mecanismo de robot se llama enlace y una combinación de enlaces se conoce como vínculo. Hay 2 tipos de conexiones primitivas entre un par de enlaces.

El término “morfología” se refiere al estudio de la forma y estructura, en este caso, se estudia la morfología de robots manipuladores. Un robot manipulador es un brazo mecánico articulado formado por eslabones conectados a travésde uniones o articulaciones que permiten el movimiento relativo entre dos eslabones consecutivos. El movimiento puede ser traslacional, rotacional, o una combinación de ambos. Además, tienen en su extremo un efector final, el cual puede ser una herramienta para realizar una tarea específica. Existe una gran variedad de estructuras de robots, entre ellas están:

Configuración en coordenadascartesianas
Son robots muy precisos y permiten procesos repetitivos pero carecen de flexibilidad dado que no pueden orientarse alrededor de los objetos. Estos robots son muy fáciles de programar, pero requieren de un gran espacio de operación. Son usados principalmente para operaciones de movimiento y colocación de objetos que requieren gran precisión. Sus uniones lineales son difíciles de sellar yesto las hace inadecuadas para trabajar en ambientes con humedad o polvo.

Configuración en coordenadas cilíndricas
Estos robots tienen buena rigidez y son buenos para trabajos que requieren movimientos rectilíneos. Programarlos es simple puesto que su movimiento es fácil de visualizar y tienen buen alcance dentro de cavidades lo que los hace ideales para manejo de herramientas. Las desventajasde estos robots es que no pueden orientarse alrededor de los objetos y la cantidad de espacio requerida detrás del robot. Las uniones lineales los hacen inapropiados para trabajar en ambientes húmedos o con polvo pues son difíciles de sellar.Configuración en coordenadas polares Esta estructura es principalmente utilizada con actuadores hidráulicos, y desde la llegada de los robots eléctricos casies reemplazada por la configuración de uniones angulares, pero varios de estos robots aún funcionan en la industria realizando operaciones de soldadura y otras tareas. Una notable excepción de esto es el robot de péndulo. Esta estructura es efectivamente un robot polar colgado de un soporte como un péndulo. Esto produce un robot muy preciso y rápido debido a que el centro de gravedad está en elcentro de rotación de las uniones mayores, dándole un pequeño momento de inercia. Los robots de péndulo se usan actualmente para ensamblaje, soldadura, entre otras.

Configuración de uniones angulares

Similar al brazo humano, ésta estructura es muy flexible y tiene alcance a pesar de obstrucciones. Generalmente alcanza cualquier posición y orientación en el espacio de trabajo. Requiere uncontrol muy complicado puesto que el movimiento en el sistema coordinado angular del robot es difícil de visualizar.

Esto significa que el movimiento de la herramienta no será rectilíneo. Esta estructura de robots es usada en un amplio rango de aplicaciones incluidas: aplicación de pintura, soldadura por arco y por puntos, manejo de herramientas, esmerilado, etcétera.

Configuración SCARA...