miércoles, 13 de mayo de 2020

Tarea 5:Arquitectura o elementos estructurales de los robots.

Un robot está formado por los siguientes elementos: estructura mecánica, transmisiones, actuadores, sensores, elementos terminales y controlador.

LA ESTRUCTURA DE UN ROBOT:

Manipulador
Mecánicamente, es el componente principal. Está formado por una serie de elementos estructurales sólidos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos.


Controlador
Como su nombre indica, es el que regula cada uno de los movimientos del manipulador, las acciones, cálculos y procesado de la información. El controlador recibe y envía señales a otras máquinas-herramientas (por medio de señales de entrada/salida) y almacena programas.
Existen varios grados de control que son función del tipo de parámetros que se regulan, lo que da lugar a los siguientes tipos de controladores:
  • de posición: el controlador interviene únicamente en el control de la posición del elemento terminal;
  • cinemático: en este caso el control se realiza sobre la posición y la velocidad;
  • dinámico: además de regular la velocidad y la posición, controla las propiedades dinámicas del manipulador y de los elementos asociados a él;
  • adaptativo: engloba todas las regulaciones anteriores y, además, se ocupa de controlar la variación de las características del manipulador al variar la posición.


Dispositivos de entrada y salida
Los más comunes son: teclado, monitor y caja de comandos (teach pendant).
En el dibujo se tiene un controlador (computer module) que envía señales a los motores de cada uno de los ejes del robot y la caja de comandos (teach pendant) la cual sirve para enseñarle las posiciones al manipulador del robot.
Se pueden utilizan estas tarjetas para comunicar al robot, por ejemplo, con las máquinas de control numérico (torno, ...). Estas tarjetas se componen de relevadores, los cuales mandan señales eléctricas que después son interpretadas en un programa de control. Estas señales nos permiten controlar cuándo debe entrar el robot a cargar una pieza a la máquina, cuando deben empezar a funcionar la máquina o el robot, etc.


Dispositivos especiales
Entre estos se encuentran los ejes que facilitan el movimiento transversal del manipulador y las estaciones de ensamblaje, que son utilizadas para sujetar las distintas piezas de trabajo.
En la estación del robot Move Master EX (Mitsubishi) representada en la figura se pueden encontrar los siguientes dispositivos especiales:
  1. Estación de posición sobre el transportador para la carga/descarga de piezas de trabajo.
  2. Eje transversal para aumentar el volumen de trabajo del robot.
  3. Estación de inspección por computadora integrada con el robot.
  4. Estación de ensamble.
El robot cuenta con señales de entrada/salida para poder realizar la integración de su función incorporando estos elementos.







UNIDAD DE CONTROL DE UN ROBOT:

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SENSORES DE UN ROBOT:

Introducción
Un robot es, por definición, una máquina capaz de interactuar con su entorno. Si es móvil, a menos que se mueva en un espacio absolutamente acotado y preparado para él, deberá ser capaz de adaptar sus movimientos y sus acciones de interacción en base a las características físicas de los ambientes con los que se encuentre y los objetos que hay en ellos.
Para lograr esta capacidad de adaptación, lo primero que necesitan los robots es tener conocimiento del entorno. Esto es absolutamente clave. Para conocer el entorno, los seres vivos disponemos de un sistema sensorial. Los robots no pueden 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, dónde están los objetos con los que deben interactuar, sus parámetros físicos, etc.
Para esto se utilizan diversos tipos de sensores (o captadores), con un rango de complejidad y sofisticación que varía desde algunos bastante simples a otros con altos niveles de sofisticación de hardware y más aún de complejidad de programación.


Detalles sobre los sensores para robots
Existe una amplia variedad de dispositivos diseñados para percibir la información externa de una magnitud física y transformarla en un valor electrónico que sea posible introducir al circuito de control, de modo que el robot sea capaz de cuantificarla y reaccionar en consecuencia.
Un sensor consta de algún elemento sensible a una magnitud física —como por ejemplo la intensidad o color de la luz, temperatura, presión, magnetismo, humedad— y debe ser capaz, por su propias características, o por medio de dispositivos intermedios, de transformar esa magnitud física en un cambio eléctrico que se pueda alimentar en un circuito que la utilice directamente, o sino en una etapa previa que la condicione (amplificando, filtrando, etc.), para que finalmente se la pueda utilizar para el control del robot.
Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en energía mecánica. Los actuadores pueden verse como transductores; por ejemplo, el motor convierte energía eléctrica (se conecta a una fuente de alimentación) en energía mecánica rotacional (movimiento). Recuérdese que un  transductor es cualquier elemento que convierte una forma de energía en otra forma de energía. 




ACTUADORES DE UN ROBOT:

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en energía mecánica. Los actuadores pueden verse como transductores; por ejemplo, el motor convierte energía eléctrica (se conecta a una fuente de alimentación) en energía mecánica rotacional (movimiento). Recuérdese que un  transductor es cualquier elemento que convierte una forma de energía en otra forma de energía. 

Los elementos que conforman un actuador son los siguientes:
  • Sistema de accionamiento: es el encargado de producir el movimiento
  • Sistema de transmisión: es el encargado de transmitir el movimiento del actuador a otros elementos.
  • Sistema reductor: encargado de adecuar el torque y la velocidad del actuador a los valores requeridos.
  • Sistema de control: encargado de enviar las órdenes al actuador para que se mueva de cierta manera. 
Existen diferentes tipos de actuadores:
  • Hidráulicos
  • Neumáticos
  • Eléctricos
















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