Morfologia Del Robot Actuadores y Sensores

Ingeniera de Sistemas y Automtica

Control de Robots y Sistemas Sensoriales

TEMA 2: MORFOLOGIA DEL ROBOT. ACTADORES Y SENSORES

Robtica IndustrialRobtica IndustrialISA.- Ingeniera de Sistemas y Automtica

Control de Robots y Sistemas Sensoriales 2



ndice

1. Introduccin

2. Morfologa del robot

3. Herramientas matemticas para la localizacin espacial

4. Cinemtica del robot

5. Dinmica del robot

6. Control cinemtico

7. Control dinmico

8. Programacin de robots

9. Criterios de implantacin de un robot

10. Aplicaciones de los robots




Morfologa del Robot

1. Estructura mecnica

2. Transmisiones y reductores

3. Actuadores

4. Sensores internos

5. Elementos terminales




Estructura mecnica de un robot (I)




Estructura mecnica de un robot (II)

Robot = elementos o eslabones unidos por articulaciones

Similitud anatmica con el brazo humano

Tipos de movimiento en articulaciones:

Desplazamiento

Giro

Combinacin

Grado de libertad (GDL): cada uno de los movimientos independientes que puede realizar cada articulacin con respecto a la anterior




Estructura mecnica de un robot (III)

Tipos de articulaciones:

Configuraciones:

Robot Cartesiano

Robot Cilndrico

Robot esfrico

Robot SCARA

Robot Antropomrfico




Estructura mecnica de un robot (IV)

Grados de libertad

Mueca del Robot

Espacio de trabajo




Estructura mecnica de un robot (V)

Robots Redundantes:




Transmisiones (I)

Justificacin

Reduccin del momento de inercia (acercamiento de los actuadores a la base)

Conversin lineal- circular y viceversa

Caractersticas necesarias

Tamao y peso reducido Mnimos juegos u holguras

Gran rendimiento

No debe afectar al movimiento

Capaz de soportar funcionamiento continuo a un par elevado




Transmisiones (II)

Entrada-Salida Denominacin Ventajas Inconvenientes

Circular-Circular EngranajeCorrea dentadaCadenaParalelogramoCable

Pares altosDistancia grandeDistancia grande------

Holguras---ruidogiro limitadodeformabilidad

Circular-lineal Tornillo sin finCremallera

Poca holguraHolgura media

RozamientoRozamiento

Lineal- Circular Paral. ArticuladoCremallera

---Holgura media

Control difcilRozamiento




Reductores (I)

Misin:

Adaptar par y velocidad de la salida del actuador a los valores adecuados para el movimiento de los eslabones del robot

Especficos para robots (altas prestaciones)

Caractersticas: Bajo peso, tamao y rozamiento

Capacidad de reduccin elevada en un solo paso

Mnimo momento de inercia

Mnimo juego o Backslash

Alta rigidez torsional




Reductores (II)




Reductores (III)




Reductores (IV)




Robots de accionamiento directo (DD)

Robots de accionamiento elctrico sin reductores

Ventajas:

Posicionamiento rpido y preciso Mayor controlabilidad (aunque ms compleja)

Simplificacin del sistema mecnico

Desventajas:

Necesidad de motores especiales (par elevado a bajas revoluciones con alta rigidez)

Reduccin de la resolucin del codificador de posicin

Tpicos en robots SCARA




Actuadores. (I)Tipos

Tipos empleados en robtica:Neumticos (cilindros y motores)

Hidrulicos (cilindros y motores)

Elctricos (DC , AC y Motores paso a paso)

Caractersticas:Potencia

Controlabilidad

Peso y volumen

Precisin

Velocidad

Mantenimiento

Coste




Actuadores (II)Caractersticas




Actuadores (III)neumtica

Vlvula neumtica

Cilindro neumtico de doble efecto

Motor de paletas

Motor de pistones axiales

Actuador rotativo pion-cremallera




Actuadores (IV)Elctricos

Motor DC. Esquema y fdt




Sensores internos (I)Tipos

Posicin:

Analgicos:

Digitales:

Velocidad:Tacogeneratriz

Presencia:

Potencimetros, Inductosyn, Resolver, LVDT, Sincro

Encoders absolutos Regla ptica Encoders_incrementales

Inductivo

Capacitivo

Efecto Hall

Clula Reed

ptico

Ultrasnico

Contacto




Sensores internos (II)Funcionamiento

Encoder incremental

Sincro-resolver

Sensores angulares de posicinSensores angulares de posicin




Sensores internos (III)Funcionamiento

LVDT

Inductosyn

Sensores lineales de posicinSensores lineales de posicin




Elementos Terminales (I)Elementos de aprehensin o sujecin

Sistemas de sujecin para robotsTipos de sujecin Accionamiento UsoPinza de presin Neumtico o elctrico Transporte y manipulacin

desp. angular de piezas sobre las que no

desp. lineal importe presionar

Pinza de enganche Neumtico o elctrico Piezas de grandes dimens.

o sobre las que no se puede

ejercer presin

Ventosas de vaco Neumtico Cuerpos con superficie lisa

poco porosa (cristal,

plstico, etc.)

Electroimn Elctrico Piezas ferromagnticas.




Elementos Terminales (II)Herramientas

Tipo de herramienta Comentarios

Pinza soldadura por puntos Dos electrodos que se cierran sobre la pieza a soldar

Soplete soldadura al arco Aportan el flujo de electrodo que se funde

Cucharn para colada Para trabajos de fundicin

Atornillador Suelen incluir la alimentacin de tornillos

Fresa- lija Para perfilar, eliminar rebabas, pulir, etc

Pistola de pintura Por pulverizacin de la pintura

Can lser Para corte de materiales, soldadura o

inspeccin.

Can de agua a presin Para corte de materiales.




Elementos Terminales (III)

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