Estructura mecnica de un robot industrial

Estructura mecnica de un robot industrial

Equipo 2

Samuel Aguilera UvalleDaniel Flores GutirrezGuillermo Guillen VzquezSheila Mayte Martnez DoriaManuel Orlando Snchez EstradaDavid Varela Martnez

Estructura mecnica de un robot industrialUn robot esta formado por los siguientes elementos: estructura mecnica, transmisiones, sistema de accionamiento, sistema sensorial, sistema de control y elementos terminales.Aunque los elementos empleados en los robots no son exclusivos de estos (maquinas herramientas y otras muchas maquinas emplean tecnologas semejantes), las altas prestaciones que se exigen a los robots han motivado que en ellos se empleen elementos con caractersticas especificas.

Mecnicamente, un robot esta formado por una serie de elementos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos. La constitucin fsica de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatoma del brazo humano, por lo que en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan trminos como cuerpo, brazo, codo y mueca.

Eslabones Con objeto de lograr la respuesta ms rpida posible para un movimiento dado y un sistema de accionamiento, los eslabones que forman las estructura deben de mantenerse lo ms ligeros posibles. Los eslabones deben tambin tan rgidos como sea posible. En la practica hay que considerar muchos otros factores tales como el coste, las necesidades para alojar los accionadores, rboles de transmisin y cajas de engranaje, el comportamiento vibracional, el comportamiento no elstico tal como el pandeo y la necesidad de alcanzar un espacio de trabajo determinado.

La orientacin Eslabn - Bsicamente, si la herramienta se sostiene a una posicin fija, la orientacin determina qu direccin puede apuntarse. El rollo, diapasn y guiada son los elementos de la orientacin comunes usadas. Mirando la figura de bajo sern obvios que la herramienta puede posicionarse a cualquier orientacin en el espacio.

ARTICULACIONESEl movimiento de cada articulacin puede ser de desplazamiento, de giro, o una combinacin de ambos. De este modo son posibles los seis tipos diferentes de articulaciones que se muestran en la figura 1, aunque, en la prctica, en los robots slo se emplean la de rotacin y la prismtica.

Cada uno de los movimientos independientes que puede realizar cada articulacin con respecto a la anterior, se denomina grado de libertad (GDL). En la figura 1 se indica el nmero de GDL de cada tipo de articulacin. El nmero de grados de libertad del robot viene dado por la suma de los grados de libertad de las articulaciones que lo componen. Puesto que, como se ha indicado, las articulaciones empleadas son nicamente las de rotacin y prismtica con un solo GDL cada una, el nmero de GDL del robot suele coincidir con el nmero de articulaciones de que se compone.El empleo de diferentes combinaciones de articulaciones en un robot, da lugar a diferentes configuraciones con caractersticas a tener en cuenta tanto en el diseo y construccin del robot como en su aplicacin. Las combinaciones ms frecuentes son las representadas en la figura 2 donde se atiende nicamente a las tres principales articulaciones del robot, que son las ms importantes a la hora de posicionar su extremo en un punto del espacio.

Estructura MorfologicaLa estructura del manipulador y la relacion entre sus elementos proporcionan una configuracion mecanica. Fundamentalmente existen cuatro estructuras clasicas en los manipuladores, que se relacionan con los correspondientes modelos de coordenadas en el espacio:CartesianaCilindricaEsfericaDe brazo articulado/angular.Cartesiana:El posicionamiento se hace en el espacio de trabajo con las articulaciones, se usa en espacios de trabajo grande que deben de cubrirse y cuenta con tres grados de libertad: X, Y y Z.Cilindrica:En esta se cuenta con un movimiento de rotacion sobre la base, una articulacion prismatica para la altura y otra para el radio, se ajusta bien a los espacios de trabajo redondos, puede utilizar dos movimientos lineales y uno rotacional, o sea, 3 grados de libertad.

De brazo articulado/articulacion esferica/rotacion.El robot usa 3 juntas de rotacion para posicionarse, generalmente el volumen de trabajo es esferico. Estos tipos de robot de parecen al brazo humano: con una cintura, el hombro, el codo, la mueca. Presenta una articulacion con movimiento rotacional y dos angulares.Esferica/polar:Dos juntas de rotacion y una prismatica permiten al robot apuntar en muchas direcciones y extender la mano a un poco de distancia radial. Los movimientos son: rotacional, angular y lineal. Se utiliza la interpolacion por articulacion para moverse en sus dos primeras articulaciones y la interpolacion lineal para la extension y retraccion.