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Morfología del Robot

Laura Ramirez Spanish

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Está formado por:
- Estructura mecánica
  - Tipos de articulaciones
    - - Desplazamiento, giro
        Movimientos independientes
        GRADO DE LIBERTAD
        Suma de grados de libertad
  - Configuraciones
    - - Parámetros
        3 orientación
        Son necesarios 6 GDL
        Total libertad
        3 posición
  - Elementos
    - Movimiento
      - Cuerpo, brazo, codo y muñeca
- Transmisiones
  - Sistema de transmisión
    - Movimiento
      - Desde actuadores hasta articulaciones
        Evitar inercia y vencer pares estáticos
        Actuadores en la base
        Sistema que traslade el movimiento hasta las articulaciones (extremo)
      - Circular en lineal o viceversa
  - sistema de reducción
    - Adapta la velocidad de salida
      - Valores adecuados del actuador
        Condiciones de funcionamiento
        Soportar pares elevados
        Velocidad y precision de posicionamiento
        Reductores más usados
        Cyclo
        HDUC
        REDEX-ACBAR
        Tamaño y peso reducido
        Bajo rozamiento
        Reduccion velocidad
        Alta rigidez torsional
        Ángulo unitario
    - Velocidad máx entrada admisible
      - Indirectamente proporcional al tamaño del motor
  - Caracteristicas
    - Tamaño y peso reducido
    - Evitar holguras
    - Gran rendimiento
  - Sistemas más usados
- Sistema acondicionamiento
  - Accionamiento directo
    - Eje del actuador se conecta directamente a la articulación
    - No hay reductor intermediario
      - Efectos negativos
      - Disminuye resolución real del codificador
    - Necesidad robots con alta precisión y velocidad
    - Ventajas
      - Simplificación del sistema mecánico
      - Controlabilidad
      - Posicionamiento rápido y preciso
        Evita rozamientos
    - Problemática
      - Motor
        Debe proporcionar par elevado
        50-100 veces mayor que con el reductor
        Motores sincronos y de continua sin escobillas
        Imanes permanentes (Samario-cobalto)
        Bajas revoluciones: articulaciones
        Máx rigidez posible
      - Encarece sitema
    - Tener en cuenta:
      - Cinemática del robot
        Estructura final condicionada
        Robot tipo SCARA
        Parámetros/Necesidades
  - Actuadores
    - Generan movimiento según ordenes
    - Neumática, hidráulica o eléctrica
      - Neumáticos
        Energía: aire a presión
        cilindros
        Desplazamiento émbolo
        Diferencia de presión
        Simple efecto
        un sentido
        Resultado del empuje
        Otro sentido
        Consecuencia del efecto
        Doble efecto
        Aire empuja el embolo en 2 direcciones
        Motores
        Movimiento rotación
        Aletas rotativas
        Compartimento mayor volumen
        Pistones axiales
        Tambor
        Gira por las fuerzas de varios cilindros
        Instalación aire comprimido: compresor, sistema de distribución, filtros, secadores, etc
      - Hidráulicos
        Energía: aceites a presión
        Ventajas
        Grado de compresibilidad menor
        Mayor precisión
        Control continuo
        Elevadas fuerzas
        Estabilidad cargas estáticas
        soporta cargas: peso o presión
        UNIMATE 2000 Y 4000
        Capacidades de carga de 70 y 205 kg
        Desventajas
        Fugas
        Más complicado
        Equipos
        Filtrado, eliminación aire, refrigeración y distribución
        Actuadores
        cilindro
        motores de aletas y pistones
      - Eléctricos
        Control, sencillez y precisión
        Actuadores
        Motores DC
        Inducido
        Excitación
        Alimentación
        Inductor: Campo magnético
        De excitación
        Al aumentar la tensión en inducido, y al disminuir el flujo de excitación
        Inducido: Recibe corriente del exterior
        Aumenta la velocidad de la máquina
        Facilidad de control
        Motores AC
        Síncronos
        Depende de la frecuencia de tensión en inducido
        Convertidor de frecuencia:velocidad
        Sensor de posición del rotor
        Autopilotado
        Asíncronos
        Problemas de control
        Uso microelectrónica para control
        Motores paso a paso
        Imanes permanentes
        Rotor:polarización magnética constante
        Gira de acuerdo al campo magnético creado por el estator
        Control: trenes de pulso
        Giro determinado # de grados
        Frecuencia de pulsos debe ser aumentada
        Reluctancia variable
        Híbridos
        Ventajas
        Asegura posicionamiento simple y exacto
        Girar de forma continua
        Velocidad variable
        Fácil control
        Desventajas
        Peligro de pérdida de posición
        Sobrecalentamiento a velocidades elevadas
        Límite en el tamaño que pueden alcanzar
    - Características
- Sistema sensorial
  - Tarea adecuadamente
  - Información del entorno
    - Sensores externos
  - Información de su estado
    - Sensores internos
      - Posición
        Encoders
        Disco, fuente de luz, franjas
        Se acoplan al eje del motor
        Revolvers
        captadores analógicos
        Utilización de bobinas
        Ángulo de giro
        Potenciometros
        Bajas prestaciones
      - Velocidad
        Mejorar comportamiento dinámico
        Control analógico
      - Presencia
        Detectar presencia de un objeto dentro de un radio de acción
        Sin contacto
        Detectores inductivos
        Detectores capacitivos
        Detectores ópticos
        Con contacto
        Interruptor
        A través de un vástago
        Auxiliares de sensores posición
        Límites de movimiento
        Posición de referencia
- Sistemas de control
  - dispositivos encargados de administrar, ordenar, dirigir o regular el comportamiento de otro sistema
  - Objetivos
    - Ser estables y robustos frente a perturbaciones
    - Ser eficiente
  - lazo abierto
    - solo actúa el proceso sobre la señal de entrada
      - da como resultado una señal de salida independiente a la señal de entrada
      - la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el controlador.
  - lazo cerrado
    - la acción de control está en función de la señal de salida.
    - retroalimentación