Morfología de los robots

Morfología de los robots

1. Estructura mecánica

   • Elementos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo
     • Movimientos
       • Desplazamiento
       • Giro
       • Combinación
       • Tipos de articulaciones
         • Los movimientos generan estas articulaciones
         • Movimientos independientes
           • Grados de libertad GDL
             • Viene dado por la suma de los grados de libertad de las articulaciones que io componen
               • Para posicionar y orientar un cuerpo en el espacio son necesarios 6 parámetros
                 • 3 definen posición
                 • 3 definen orientación

2. Transmisiones y Reductores

   • Transmisiones
     • Elemento encargado de transmitir el mov desde los actuadores has las articulaciones
       • Pueden ser utilizadas para convertir mov circular en lineal o viceversa
     • Deben tener reducido peso y tamaño
   • Reductores
     • Encargados de adaptar el torque y la velocidad de la salida
       • Ventajas
         • Disminuye fricción
         • Posicionamiento rápido y preciso
         • Mayor contrabilidad
         • Simplificación de la mecánica
       • Desventajas
         • Necesidad de motores especiales, par elevado a bajas revoluciones con alta rigidez más caros
         • Reducción de la resolución del codificador de posición, requiere sensores más precisos.

3. Accionamiento directo

   • Conecta directamente a la carga o articulaciones sin usar reductor intermedio
     • Ventajas
       • Posicionamiento rápido y preciso
       • Evita rozamiento
       • Aumento de control
   • Mayor problema: motor a emplear

4. Actuadores

   • Generan el movimiento de los elementos del robot según las órdenes dadas por la unidad de mando
     • Neumáticos
       • Fuente de energía es aire a presión entre 5 y 10 bar
         • Cilindros neumáticos
           • Desplazamiento de un émbolo encerrado en un cilindro
           • Pueden ser
             • Simple efecto
               • El émbolo se desplaza en un sentido como resultado del empuje ejercido por el aire a presión, el otro se desplaza como consecuencia del efecto de un mueller
             • Doble efecto
               • El aire a presión empuja el émbolo en ambas direcciones
         • Motores neumáticos
           • de aletas rotativas o pistones axiales
           • Se consigue el movimiento de rotacion de un eje mediante aire a presión
     • Hidráulico
       • Se utiliza aceites minerales con una presión entre 50 y 100 bar
         • Presenta estabilidad frente a cargas estáticas
       • Posee características de autolubricación y robustez
       • Desventajas
         • Existencia de fugas debido a las elevadas presiones
         • Instalación compleja
     • Eléctrico
       • Mayor control, sencillez y precisión
       • Motores de corriente continua DC
         • Constituidos por dos devanados internos
           • Inductor
             • Crea un campo magnético de dirección fija
           • Inducido
             • Recibe la corriente del exterior
       • Motores de corriente alterna AC
         • Motores síncronos
           • La velocidad de giro depende de la frecuencia de tensión que alimenta el inducido
         • Motores asíncronos
       • Motores paso a paso
         • De imanes permanentes
           • El rotor gira para orientar sus polos de acuerdo al campo magnético creado por las fases del estator
         • De reluctancia variable
           • Rotor formado por material ferromagnético
         • Híbridos

5. Sensores internos

   • Información relacionada con su estado (posición de articulaciones)
   • Se dividen en
     • Sensores de posición
       • Codificadores angulares de posición (Encoders)
         • Su resolución depende del número de marcas que se pueden poner físicamente en el disco
         • Presentan problemas mecánicos
       • Captadores angulares de posición (Sincro-revolvers)
         • Resolución teóricamente infinita
       • Sensor lineal de posición
         • Su funcionamiento se basa en la utilización de un núcleo de material ferromagnetico
     • Sensores de velocidad
       • La captación de velocidad es necesaria para mejorar el comportamiento dinámico de los actuadores del robot
     • Sensores de presencia
       • Detecta la presencia de un objeto dentro de un radio de acción determinado
         • Con contacto
           • A través de un interruptor
         • Sin contacto
           • Se usan principios físicos

6. Elementos terminales

   • Interaccionan directamente con el entorno del robot

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