4.1 Robotica

INTRODUCCIÓN

Hoy en día la tecnología ha avanzado a pasos agigantados y con ellos se han creado mecanismos como los robots, que son maquinas que en el pasado jamás se hubiese pensado que podrían realizar las actividades del ser humano de la y de la manera tan eficiente en como las realizan.

En el presente trabajo se verá más a fondo lo que es la robotización y los avances que esta implica, sin dejar de lado su principal características que son los robot, mismos que son de distintos tipos y serán descritos de acuerdo a su funcionamiento y aplicaciones, sus componentes y lenguajes de programación que utilizan estos tipos de dispositivos, así como algunos ejemplos de aplicaciones que tienen actualmente en la industria.

OBJETIVOS

• Desarrollar los temas de la unidad dirigida concretamente a la robotización.

• Definir los conceptos que implica la robotización.

• Describir los tipos de robots que existen de acuerdo a sus coordenadas

• Conocer la estructura y circuitos necesarios para el funcionamiento de un robot.

• Mostrar ejemplos de sus aplicaciones en la industria.

4.1 ROBÓTICA

La robótica a lo largo del tiempo ha sido definida desde innumerables puntos de vista, pero una de las más simples es aquella que la define como una ciencia y tecnología referida a los robots, que se ocupa de diseñar, manufacturar y dar aplicaciones a los mismos. La robótica se basa y utilizas distintas disciplinas como la mecánica, electrónica, informática, inteligencia artificial y la ingeniería de control, aunque también abarca otras áreas importantes en la misma que incluyen el álgebra, los autómatas programables (PLC) y las máquinas de estados. Aunque también se puede decir que es la automatización de procesos donde no es necesaria la intervención de personas, pero hay desplazamiento de cargas, manipulación de objetos y un componente de realimentación.

Pero la palabra robótica incluye el término clave que es robot, y esta palabra es un término en ingles, que a su vez viene derivada de la palabra checa robota, la cual se refiere al trabajo realizado de manera forzada o también como prestación de un servicio personal.

Un robot es una máquina programable capaz de manipular objetos y llevar a cabo operaciones que se creía que solamente podían hacer los seres humanos y este puede ser tan complejo como un mecanismo electromecánico físico hasta un sistema virtual de software y en cualquiera de los tipos mencionados coinciden en que cuentan con la capacidad de pensamiento o resolución, pero en realidad estos se limitan a llevar a cabo órdenes dictadas por las personas encargadas de su control y funcionamiento, y a diferencia de una maquina autómata, el robot es mucho más versátil y pude utilizarse como parte fundamental de una línea de producción flexible, y debido a la variedad de robots que se han creado es que hoy en día el desarrollo y uso industrial de los robots es tal que se ha pensado que podríamos estar viviendo en una era de robotización.

4.2 ROBOTS DE COORDENADAS CARTESIANAS

Este también es conocido como robot rectilíneo o de coordenadas rectangulares ya que cuenta con tres dispositivos deslizantes perpendiculares o articulaciones prismáticas para construir los ejes X, Y, Z.

Mediante el desplazamiento de los tres dispositivos deslizantes entre sí o en conjunto, el robot es capaz de lograr operar dentro de un espacio rectangular de trabajo. La configuración dada a su apariencia y construcción ha sido denominada de caja. Las posiciones de las articulaciones de este tipo de robots son por lo tanto idénticas a las coordenadas de la posición del efector final, lo que hace que este robot sea de los más sencillos de controlar, un ejemplo de ellos es la fresadora que se encuentra en el CIM en cual trabajamos una pieza de acrílico a la cual le hicimos distintos diseños tomando como referencia las coordenadas en X, Y, Z (alto, ancho y profundidad).

También se les llama robot de pórtico y se les llama así a los robots cartesianos que por lo general son grandes y tienen la forma de una grúa del tipo del pórtico.

Pero como toda máquina, estos también tienen sus ventajas e inconvenientes relativos a las cuatro anatomías del robot que son básicas debido a sus geometrías. En lo que es la repetividad de movimientos, en este tipo de robot tienen más ventaja porque tiene estructura inherentemente rígida y su capacidad de elevación es muy importante en muchas aplicaciones.

4.3 ROBOTS DE COORDENADAS CILINDRICAS

Un robot cilíndrico es aquel que cuenta con dos ejes lineales o dos articulaciones prismáticas y un eje rotacional o articulación giratoria, este tipo de robots trabaja mediante coordenadas cilíndricas para poder situar un objeto en el espacio, en el cual dependiendo de la posición del manipulador logra permitir al brazo rotar cerca de la base y los otros dos ejes logran permitir movimientos hacia arriba, afuera y hacia adentro.

Los ejes que se usan para las coordenadas cilíndricas son:

q = la base que es eje rotacional

R = alcance, que es el eje hacia adentro y hacia afuera

Z= el eje hacia arriba y hacia abajo.

El espacio entre dos cilindros concéntricos de la misma altura es generalmente el área de trabajo de este tipo de robots.

Su ventaja principal es que puede alcanzar todo lo que está alrededor de él debido a que cuenta con un eje rígido de alcance y altura; y su desventaja es que no puede alcanzar lo que está por encima o arriba de él.

Para este tipo de robots si se desea cubrir más espacio se pueden montar sobre una plataforma móvil. Los ejes de la muñeca ubicados en el extremo del brazo del robot pueden girar u oscilar, su rotación en un plano perpendicular al extremo del brazo, se inclinan en un plano vertical a través del brazo, y viran la rotación en el plano horizontal a través del mismo brazo.

Los ejes de la muñeca permiten orientar a la herramienta a un punto específico, unido a la muñeca esta el agarrador que incluye el peso de el mismo mas el peso del objeto.

4.4 ROBOT DE COORDENADAS ESFÉRICAS

Este es un tipo de robot que cuenta con un eje lineal o una articulación prismática y dos ejes o articulaciones giratorias y usa las coordenadas polares para colocar un objeto en el espacio y dicho espacio o área de funcionamiento es una porción de esfera. Sus diversas articulaciones le dan al robot la capacidad de poder desplazar su brazo dentro de un espacio esférico, y este robot gira en su base, pivotes o se inclina en su hombro, y puede extenderse

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