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Resumen

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Resumen

  1. 1. RESUMENExiste una amplia variedad de dispositivos diseñados para percibir la informaciónexterna de una magnitud física y transformarla en un valor electrónico que seaposible introducir al circuito de control, de modo que el robot sea capaz decuantificarla y reaccionar en consecuencia mediante un sensor.Un sensor consta de algún elemento sensible a una magnitud física —como porejemplo la intensidad o color de la luz, temperatura, presión, magnetismo,humedad, y debe ser capaz, por su propias características, o por medio dedispositivos intermedios, de transformar esa magnitud física en un cambioeléctrico que se pueda alimentar en un circuito que la utilice directamente, o sinoen una etapa previa que la condicione (amplificando, filtrando, etc.), para quefinalmente se la pueda utilizar para el control del robot.INTRODUCCIONUn robot es, por definición son una máquina capaz de interactuar con su entorno.Si es móvil, a menos que se mueva en un espacio absolutamente acotado ypreparado para él, deberá ser capaz de adaptar sus movimientos y sus accionesde interacción en base a las características físicas de los ambientes con los quese encuentre y los objetos que hay en ellos.Para lograr esta capacidad de adaptación, lo primero que necesitan los robots estener conocimiento del entorno. Esto es absolutamente clave. Para conocer elentorno, los seres vivos disponemos de un sistema sensorial. Los robots nopueden ser menos: deben poseer sensores que les permitan saber dónde están,cómo es el lugar en el que están, a qué condiciones físicas se enfrentan, dóndeestán los objetos con los que deben interactuar, sus parámetros físicos, etc.Para esto se utilizan diversos tipos de sensores o captadores, con un rango decomplejidad y sofisticación que varía desde algunos bastante simples a otros conaltos niveles de sofisticación de hardware y más aún de complejidad deprogramación.ESTRUCTURAManipulador: constituye la parte mecánica del robot y está formado por lossiguientes componentes:Varios elementos relacionados entre si mediante uniones que permiten sumovimiento rotativo. En principio, consideramos estos elementos rígidos conpocos grados de libertad, ya que hablamos de Robótica Industrial.
  2. 2. A estas uniones se les llama pares cinemáticos y se permiten dos movimientos:Rotación: alrededor de un eje (par de rotación)Traslación: par prismáticoLa notación es para el par de rotación y para el par de traslación.Dispositivos de agarre y sujeción: conocidos como manos y que poseen lacapacidad de sujetar, orientar y operar sobre las piezas manipuladas.Sistemas Motores: estos sistemas proporcionan una energía mecánica que setransmite directamente o a través de elementos auxiliares como engranajes,correas dentadas...Control: sirve para manejar los motores, se verá posteriormente.Sistemas Sensitivos: son aquellos que permiten la interacción del robot con elentorno. Pueden ser de dos tipos:De contacto directo la fuerzaRemotos: de visión y de sonidoUn ejemplo seria el robot que reconoce un objeto ópticamente y utiliza el contactopara manipularlo. También se puede guiar por el sonido.También hay que decir que dentro de un robot existen dos tipos de sensores:Internos: no dotan al robot de inteligencia pero sirven para controlar losmecanismos internos del robot.Externos: dotan al robot de cierta “inteligencia” ya que interactuan con el entornoDebemos tener en cuenta las magnitudes físicas que es necesario medirpara que un robot tenga algún conocimiento del entorno: Luz (con su gama de espectro: visible, infrarroja, ultravioleta) Sonido y ultrasonido Gravedad (inclinación, posición) Temperatura Humedad Presión y/o fuerza Velocidad Magnetismo Ubicación Proximidad Distancia
  3. 3. Sensores de fuerza o Elementos sensibles  Microinterruptores  Sensores de fuerza o Sensores  Sensores de contacto (sandwich, bigotes, antenas)Sensores de fuerzaUn sensor de fuerza ideal para el uso en robótica es el sensorFlexiForce. Se trata de un elemento totalmente plano integradodentro de una membrana de circuito impreso flexible de escasoespesor. Esta forma plana permite colocar al sensor con facilidadentre dos piezas de la mecánica de nuestro sistema y medir lafuerza que se aplica sin perturbar la dinámica de las pruebas.GENERALIDADES DE LOS ROBOTSCARACTERÍSTICAS:Grados de Libertad: es el número de parámetros que es preciso conocer paradeterminar la posición del robot, es decir, los movimientos básicos independientesque posicionan a los elementos del robot en el espacio. En los robots industrialesse consideran 6º de libertad: tres de ellos para definir la posición en el espacio ylos otros tres para orientar la herramienta.Precisión: en la continua repetición del posicionamiento de la mano de sujeciónde un robot industrial se establece un mínimo de precisión aceptable de 0,3mm,aunque es factible alcanzar precisiones de 0,05mm.Capacidad de carga: es el peso en Kilogramos (generalmente) que el robotpuede manipular. Si son pesos muy elevados se utilizarán mecanismoshidráulicos.Sistemas de coordenadas para los movimientos del robot: son losmovimientos y posiciones que se pueden especificar en coordenadas cartesianas,cilíndricas y polares.Cartesianas: x,y,z.Cilíndricas: isométrico, caballera...
  4. 4. Programación: puede ser manual, de aprendizaje (directa o mediante maqueta),punto a punto y continua.Aprendizaje directo: se introduce la programación directamente.Maqueta: aprende de los movimientos realizados por un operario.(Comportamiento tipo “macro”)Continua: se pueden incluir funciones, por ejemplo la función de la elipse para unrecorrido que sea elíptico.Punto a Punto: Se colocan en una tabla todas las coordenadas punto a punto porlas que va a pasar el robot.Manual: se maneja el robot directamente, eligiendo las funciones. Se puedenpasar parámetros. No se puede reprogramar.PROBLEMÁTICA DE LA ROBÓTICAEl primer problema que nos encontramos es la conjunción de diversas tecnologíasdentro del robot, siendo muy difícil coordinar todas las funciones técnicas ymecánicas. El problema básico que se quiere resolver se puede plantear como:La capacidad de colocar una herramienta en una determinada posición yorientación en el espacio. Dado que esa herramienta se encuentra al final de unaserie de elementos del robot, su posicionamiento se realizará moviendo dichoselementos. En este caso se tratará de un problema Cinemático. Este problema seresolverá a través del cálculo matricial para resolver ecuaciones y cambiosrotacionales y posicionales. Por otra parte será necesario aplicar fuerzas ymomentos en los accionamientos para mover el mecanismo hasta la posicióndeseada. Este es el campo de interés de la Dinámica. Intervendría la fuerzaañadida por el motorEl control de todo esto se haría a través de una computadora o microprocesador.Nota: Momento de inercia: resistencia que un cuerpo en rotación opone al cambiode su velocidad de giroOtros puntos a tener en cuenta en la problemática de la robótica serían:La programación con sus distintos lenguajes Sensores: diferenciación de losrobots inteligentes de los “tontos”Procesamiento de imágenes, Inteligencia Artificial

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