Fundamentos de Robótica Industrial y Arquitectura de Sistemas Automáticos

Tecnología: Robótica

Un robot es una máquina capaz de ejecutar varios trabajos de forma automática obedeciendo unas instrucciones programables.

Arquitectura del Robot

1. Estructura

Es el conjunto de elementos físicos dotados de una cierta movilidad (esqueleto):

• Tronco: Es la parte del robot sobre la que descansan el resto de órganos.
• Brazo: Sale del tronco y es capaz de moverlo.
• Antebrazo: Movido por una articulación, el codo.
• Manipulador: Acoplado a la muñeca, teniendo la opción de ser una mano prensil, un soltador o un atornillador.

2. Actuadores

Son elementos que, a modo de músculos, transforman las señales de control en esfuerzos de potencia:

• Eléctricos: Son los motores que transforman la energía eléctrica en mecánica.
• Neumáticos: Son cilindros rotativos que funcionan en base a aire comprimido.
• Hidráulicos: Son similares a los neumáticos pero utilizan un fluido incompresible (como el aceite).

3. Sensores

Recogen los datos del exterior enviándolos a la unidad de control, donde son procesados para establecer la secuencia en la que deben intervenir los actuadores.

Sensores Internos

Encargados del control de los elementos del propio robot:

• Sensores de movimientos y posición de los motores: A través de estos sensores se puede determinar la rotación angular de los motores, sabiendo si están en movimiento y determinar la posición del objeto que se encuentra asociado al motor.
• Sensores de fuerza: Permiten conocer las fuerzas ejercidas sobre los elementos del robot cuando realizan una tarea y para conocer la forma de un objeto.
• Sensor de velocidad y aceleración: Se basa en el principio de inercia.

Sensores Externos

Dispositivos destinados a que el robot pueda conocer su entorno.

Sensores de presencia y proximidad de objetos

1. Dinámicos:

1. Cuando el robot impacta y retrocede.
2. Cuando un objeto actúa sobre el rodillo, el proceso se detiene; al retirar el objeto, el mecanismo recupera la posición inicial.
3. Variante del anterior, consta de unos contactos metálicos que modifican su posición cuando se aproxima un imán.

2. Estáticos:

• Inductivos: Detectan objetos metálicos aprovechando la variación del campo magnético producido cuando se aproxima al foco emisor.
• Capacitivos: Detectan metales y no metales al aprovechar la variación del campo magnético al aproximarse al foco emisor.
• Fotoeléctricos:
  • De barrera: Detecta cualquier objeto que irrumpe el haz luminoso entre un emisor y un receptor situados uno frente al otro. Sirve para grandes alcances y objetos reflectantes.
  • Réflex: Aquí el emisor y receptor se montan en el mismo dispositivo y un reflector situado enfrente se encarga de rebotar la señal.