Fundamentos de Robótica Industrial: Definiciones, Clasificación y Aplicaciones Tecnológicas

Concepto Fundamental de Robot

El término Robot deriva de la palabra checa robota, que significa trabajo forzado o trabajo duro. Es una máquina programable de propósito general que posee ciertas características antropomórficas (con forma humana), refiriéndose normalmente al brazo del robot que asemeja al humano.

Definiciones Institucionales

Definición según el Instituto Americano de Robots (RIA)

El Instituto Americano de Robots define a un robot como un manipulador multifuncional programable diseñado para mover material, piezas, herramientas o dispositivos especializados a través de varios movimientos programados para llevar a cabo una variedad de tareas.

Definición según la Comunidad Económica Europea (CEE)

Un robot es una máquina de acción independiente y autocontrolada, equipada con herramientas específicas para manipular o ensamblar, y cuyos movimientos son programables con respecto a orientación, posición y secuencia.

Clasificación y Tipos de Robots

A continuación, se detallan los principales tipos de robots según su modo de operación y programación:

• Manipulador Manual

  Un dispositivo activado y controlado directamente por una persona. Ejemplos son los brazos y manos controlados remotamente usados en la manipulación de material tóxico o nuclear.

• Robot de Secuencia Fija

  Máquinas mecánicamente codificadas para la ejecución de una secuencia fija de operaciones. Un ejemplo es un robot lavacoches, donde los cepillos y disparadores de spray realizan cada vez la misma secuencia de operaciones.

• Robot de Secuencia Variable

  Son máquinas que tienen un set limitado de pasos de secuencia fija, donde la secuencia puede ser escogida independientemente de manera mecánica o neumática, o puede ser determinada por retroalimentación. Ejemplo: un lavavajillas programable que puede ejecutar diferentes ciclos o abortar un ciclo basado en condiciones de error (como un brazo bloqueado).

• Robot Reproductor (Programación en Línea)

  Una persona le enseña al robot una secuencia de acciones tomando realmente la mano o control manual y realizando los movimientos. Los pasos son almacenados electrónicamente. La programación se considera en línea, ya que el robot no puede continuar ejecutando sus secuencias antiguas mientras está aprendiendo una nueva. Ejemplo: robots soldadores. (Este tipo de programación se compara a enseñarle a un bebé cómo comer).

• Robot de CNC (Control Numérico por Computador)

  El programa para dirigir al robot es desarrollado por un computador. Es transferido al robot en un dispositivo de almacenamiento (como una cinta o disco blando para los primeros robots CNC). Actualmente, tienen un enlace de comunicaciones en línea con el computador en caso del Control Numérico por Computador (CNC) o Control Numérico Directo (CND). Ejemplo: Soldadura continua o la soldadura por puntos en la industria manufacturera. La programación se considera fuera de línea, ya que el computador trabaja mientras el robot continúa operando.

• Robot Inteligente

  El robot reacciona basado en su programación y observación del mundo a través de un sistema de sensores. Estos son principalmente usados en el ensamblaje de la industria electrónica y para tareas de inspección. El sistema de visión puede reconocer consistentemente objetos de dos dimensiones, blanco y negro, pero solo si están completamente separados de otros objetos cercanos y sus formas contrastan con el fondo.

Dificultades en la Clasificación Estadística

Las primeras tres clases de la clasificación japonesa no son consideradas robot según la definición europea y americana. Esto dificulta la comparación estadística. Se estima que solo un 10% de los robots japoneses son de clase 4 o superior.

Aplicaciones Industriales de la Robótica

Los robots se utilizan en áreas tridimensionales, es decir, para ejecutar trabajo pesado, peligroso o sucio. La mayoría son usados para:

• Soldadura por puntos (más del 40%).
• Soldadura continua o por arcos (8%).
• Operaciones de recoger y posicionar, como máquinas de carga/descarga (23%).
• Pintar con spray (14%).

La mayor utilización está en la industria automovilística (más del 70% de todos los robots). Los robots más nuevos son usados para el ensamblaje de componentes electrónicos e inspección en la industria electrónica.