ROBOTICA

1

• ROBOTICA

2
DEFINICION

• Es un manipulador multifuncional reprogramable
  diseñado para mover materiales, piezas,
  dispositivos, especializados mediante movimientos
  programados para una gran cantidad de tareas.

3
OBJETIVOS DE UN ROBOT

• Aumentar la productividad
• Reducir los costos
• Suplir mano de obra especializada
• Producir flexibilidad en procesos de fabricación
  por lotes.
• Mejor la calidad de los productos
• Liberar a los seres humanos de tareas repetitivas
  y pesadas u operaciones en ambientes hostiles.

4
FUNCIONES PRIMITIVAS DE UN BRAZO DE ROBOT

• 1.- Movimiento
• a. De punto a punto
• b. Siguiendo una trayectoria deseada
• c. Siguiendo el contorno de una superficie.
• 2.- Agarrar
• a. Piezas
• b. Herramientas
• 3.- Dirección
• a. Par
• b. Fuerza

5
PARTES DE UN ROBOT

• Uno o más manipuladores (Brazos)
• Efectores Finales (Manos)
• Un controlador
• Sensores que proporcionan información sobre el
  entorno con retroinformación sobre la ejecución
  de la tarea.

6
MANIPULADORES Y CONFIGURACIONES DE BRAZOS

• RECTANGULAR
• CILINDRICO
• ESFERICO
• ANTROPORMORFICO

7
RECTANGULAR
8
CILINDRICO
9
ESFERICO
10
ANTROPORMORFICO
11
ACTUADORES
12
(No Transcript)
13
Tipos de Actuadores

• Neumáticos.- Simple, económico, limpio,
  normalmente utilizado para aplicaciones
  controladas con topes mecánicos
• Hidráulicos.- Son de alta potencia y requieren
  todo un sistema de bombas, tanques y equipos
  auxiliares.
• Electromecánicos.- Son limpios pero normalmente
  no ofrecen buena relación peso-potencia. Los
  motores de paso normalmente baratos pierden
  pulsos y precisión. Los motores de corriente
  continua son fiables y fáciles de controlar pero
  caros.

14
Sujetadores y Herramientas

• Los sujetadores son dispositivos intercambiables
  de abrir y cerrar.
• Las herramientas son dispositivos intercambiales
  usados para realizar funciones específicas,
  destornilladores, alicates, etc.
• La variedad de herramientas y sujetadores que de
  pueden intercambiar son ilimitadas.
• Las investigaciones se dirigen a producir mejores
  configuraciones de estas piezas.

15
CONTROL
16
Tipos de Control

• El control de los brazos de robot va desde un
  bucle abierto a dispositivos servo controlados
  que utilizan sensores externos.
• El dispositivo de bucle abierto (no servo) es tan
  simple como un secuenciador de pasos y topes
  mecánicos posicionables para un robot de tomar
  colocar
• Los dispositivos complejos utilizan motores paso
  a paso o señales de sincronismo para reproducir
  el movimiento deseado.
• Además de controlar el movimiento del Robot puede
  ser la interface con el mundo exterior.

17
ROBOT DE TOMAR Y COLOCAR

• Son de bucle abierto y los más sencillos, basados
  en secuenciadores y topes mecánicos para
  controlar posiciones finales a lo largo de un
  eje.
• Se les conoce como robot de golpe-golpe o parada
  fija.
• Son neumáticos y no tienen control en puntos
  intermedios de la trayectoria.

18
ROBOTS PROGRAMABLES

• Son controlados con servos y pueden ser
  básicamente punto a punto o trayectoria continua.
• Los robots punto a punto son dirigidos por un
  controlador programable que memoriza una
  secuencia de posiciones del brazo o del efector.
  Memoriza puntos y estos son controlados sensores
  internos de retroalimentación. Se usan para
  movimientos suaves.

19
ROBOTS PROGRAMABLES

• Robots de trayectoria continua no requieren de
  puntos internos para generar trayectoria
  duplicando los movimientos continuos aprendidos.
  Se usan en pintura, soldadura, etc.

20
ROBOTS COMPUTARIZADOS

• Las computadoras se emplean cada vez más para
  controlar los robots modernos.
• Los robots controlados por computadora se pueden
  programar fuera de línea mediante lenguajes de
  programación de alto nivel sin depender de la
  enseñanza física.

21
ROBOTS SENSORIALES

• Estos son los robots computarizados que tienen
  interface con el mundo exterior a través de
  sensores externos tales como la vista y el tacto.
• Estos robots inteligentes pueden adaptarse a una
  gran variedad de condiciones cambiando sus
  condiciones basadas en correlacionar la
  información o puntos de decisión preprogramados.

22
KINEMATICA Y FLEXION(MOVIMIENTO DE CADA UNION)

• Transformación de Coordenadas
• Selección de Trayectoria
• Flexibilidad del brazo.

23
TRANSFORMACION DE COORDENAS

• Si el brazo está programado para desplazamientos
  solo necesita registrar las posiciones de unión
  durante el desplazamiento.
• Si el brazo es guiado, hay que hacer las
  transformaciones de coordenadas necesarias para
  cada unión, para obtener la posición deseada y
  orientación del efector final.
• Cuando el brazo es controlado por
  retroalimentación de un sistema mecanizado de
  visión, es necesario hacer transformación de
  coordenadas para convertir la cámara o las
  coordenadas de la mano en coordenadas
  computarizadas o de base. Tiempo real.

24
SELECION DE TRAYECTORIA

• Al desplazar el efector final desde una posición
  a otra, son posibles varios esquemas para elegir
  los movimientos de las uniones móviles. Incluyen
• Variaciones de trayectoria preprogramadas
• El Planteamiento de los EJE DOMINANTES
• Todos los movimientos de la uniones se mueven
  proporcionalmente con relación a la unión más
  lenta.
• Consideraciones como estás son importantes para
  programación fuera de línea o en tiempo real de
  los robots controlados por ordenador.

25
FLEXIBILIDAD DEL BRAZO

• Los brazos de robots son relativamente rígidos,
  de modo que se minimiza la flexibilidad
  estructural durante la carga.
• Esto da consecuentemente brazos pesados, lentos,
  que requieren actuadores de alta potencia .
• Se estudia mecanismos de control que den
  movimientos más rápidos y flexibles.

26
INVESTIGACION NECESARIA

• Para conseguir brazos más rápidos se requerirán
  mejores uniones en sus brazos, menos pesados,
  mejor control de la posición del brazo, mejor
  relación carga/peso.
• Se deberá diseñar robots con actuadores que su
  destreza sea como la del ser humano.
• Para un mejor manejo de los actuadores se
  desarrollaran capacidades de maniobra adicional.
• Se deberá desarrollar el control de manos con
  múltiples dedos, se deberá desarrollar sistemas
  que detecten y corrijan fallos en el control.

27
INVESTIGACION NECESARIA

• La visión será muy importante en el desarrollo
  del robot porque ésta le permitirá movilizarse
  hasta los objetos, ver incendios, efectuar
  exploraciones, identificación de formas.
• La identificación de piezas permitirá saber como
  coger éstas, y con que fuerza.
• El desarrollo del tacto permitirá aplicar una
  fuerza adecuada en el actuador.
• La programación por enseñanza no es práctica
  cuando los robots son sensoriales, por ello habrá
  que desarrollar mejores programas para la
  operación del robot.

28
INVESTIGACION NECESARIA

• Es necesario reforzar la capacidad de
  inteligencia en el robot (Comprender el entorno,
  formular planes, ejecutarlos, monitorizar opera).
• Es necesario desarrollar programas de lenguaje
  natural para facilitar la comunicación de ordenes
  que se imparten al robot.
• La movilización del robot será necesario
  desarrollarla para cuando éste se mueva en
  entornos peligrosos.
• Se necesitará trabajo adicional para permitir la
  integración de sistemas modulares consistentes en
  una variedad de robots, herramientas, sensores y
  ordenadores, todos conectados conjuntamente.

29
INFLUENCIA EN EL FUTURO

• Los robots industriales serán cada vez más
  inteligentes, pequeños rápidos, ligeros, más
  fuertes, más ingeniosos, más fáciles de operar,
  más inteligentes y baratos que hoy en día
• Un soldador trabaja la tercera parte del volumen
  producido por un robot en la misma jornada de
  trabajo. Pero tienen el inconveniente que son
  menos diestros, adaptables, rápidos y económicos
  que el trabajador.

30
INFLUENCIA EN EL FUTURO

• Si los costos de HW siguen descendiendo es
  probable que el ingreso de los robots se hará más
  rápido en los centros de producción.
• Los robots podrán responder a impulsos
  sensoriales, aprender por experiencia, adquirir
  habilidades y autooptimizarse.
• La tecnología robótica podrá podrá producir la
  fábrica totalmente automatizada. Los robots
  podrán realizar las actividades donde se requiere
  pericia humana.
• Robots construirán robots, más sofisticados y
  económicos.

31
INFLUENCIA EN EL FUTURO

• Los productos de estas fábricas serán ligeramente
  más baratos que el precio de la materia prima
  necesaria.
• Las manos de los robots tendrán más destreza,
  ejecutando su labor con más suavidad y
  eficiencia.
• Surgirán robots con múltiple brazos y piernas que
  podrán realizar múltiple funciones.

Regresar a la lista de temas
Regresar a la página principal