sistemas roboticos 2

5/22/2018 Sistemas Roboticos 2

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ITESCAM

Morfologa de un Robot: Estructura mecnica del robot

1.3.1.1. Transmisiones y reductores 1.3.1.2. Actuadores


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Morfologa de un robot

Un robot est formado por los siguientes elementos: Estructura mecnica,

Trasmisiones,

Sistema de accionamiento,

Sistema sensorial, Sistema de control y

Elementos Terminales


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Transmisiones y reductores

Las transmisiones son los elementos encargadosde transmitir el movimiento desde los actuadores

hasta las articulaciones. Se incluirn junto con las

transmisiones a los reductores, encargados de

adaptar el par y la velocidad de la salida delactuador a los valores adecuados para el

movimiento de los elementos del robot.


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Transmisiones

Justificacin Reduccin del momento de inercia (acercamiento de los

actuadores a la base)

Conversin lineal-circular y viceversa

Caractersticas necesarias Tamao y peso reducido

Mnimos juegos u holguras

Gran rendimiento

No debe afectar al movimiento Capaz de soportar funcionamiento continuo a un par

elevado


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Sistemas de Transmisin para robots


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Las transmisiones ms habituales son aquellos quecuentan con movimiento circular tanto a la entrada

como a la salida. Incluidas en stas se hallan los

engranajes, las correas dentadas y las cadenas.


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Reductores

Los reductores, al contrario que con lastransmisiones, s que existen determinados sistemas

usados de manera preferente en los robots

industriales. Esto se debe a que los reductores

utilizados en robtica se les exige unas condicionesde funcionamiento muy restrictivas. La exigencia de

estas caractersticas viene motivada por las altas

prestaciones que sele pide al robot en cuanto a

su precisin y velocidad de posicionamiento.


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Reductores

Misin: Adaptar par y velocidad de la salida del actuador a

los valores adecuados para el movimiento de los

eslabones del robot

Especficos para robots (altas prestaciones) Caractersticas:

Bajo peso, tamao y rozamiento

Capacidad de reduccin elevada en un solo paso

Mnimo momento de inercia

Alta rigidez torsional


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Reductores

Se usan en robtica reductores de bajo peso,reducido tamao, bajo rozamiento y que al mismo

tiempo sean capaces de realizar una reduccin

elevada de velocidad en un nico paso. Se tiende

tambin a minimizar su momento de inercia, denegativa influencia en el funcionamiento del motor,

especialmente crtico en el caso de motores de baja

inercia.


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Caractersticas de los reductores para

robots


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Actuadores

Los actuadores tienen por misin generar elmovimiento de los elementos del robot segn las

rdenes dadas por la unidad de control. Los

actuadores utilizados en robtica pueden emplear

energa neumtica, hidrulica o elctrica. Cada unode estos sistemas presenta caractersticas

diferentes.


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Actuadores

Neumticos (cilindros y motores) Hidrulicos (cilindros y motores)

Elctricos (DC , AC y Motores paso a paso)

Caractersticas:

Potencia

Controlabilidad

Peso y volumen

Precisin

Velocidad

Mantenimiento

Costo


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Caractersticas de los actuadores para

robots


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Debido a la compresibilidad del aire, los actuadoresneumticos no consiguen una buena precisin de

posicionamiento. Sin embargo, su sencillez y

robustez hacen adecuado su uso en aquellos casos

en los que sea suficiente un posicionamiento en dossituaciones diferentes (todo o nada). Por ejemplo en

apertura y cierre de pinzas.


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Los accionamientos elctricos necesitan filtrado departculas, eliminacin de aire, sistemas de

refrigeracin y unidades de control de distribucin.

Los accionamientos hidrulicos se usan confrecuencia en aquellos robots que deben manejar

grandes cargas. As, este tipo de accionamiento ha

sido usado por robots con capacidades de carga de

70 y 205Kg.


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Actuadores elctricos

Las caractersticas de control, sencillez y precisinde los accionamientos elctricos ha hecho que sean

los ms usados en los robots industriales actuales.

Dentro de los actuadores elctricos puedendistinguirse tres tipos diferentes:

Motores de corriente continua (DC)

Motores de corriente alterna (AC)

Motores de paso a paso.


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Motor de Corriente Continua

El motor de corriente continua (denominadotambin motor de corriente directa, motor CC o

motor CD) es una mquina que convierte la

energa elctrica en mecnica, provocando un

movimiento rotatorio, gracias a la accin del campo

magntico.


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Motor de Corriente Alterna

Se denomina motor de corriente alterna (AC) aaquellos motores elctricos que funcionan con

corriente alterna. Un motor es una mquina motriz,

esto es, un aparato que convierte una forma

determinada de energa en energa mecnica de

rotacin o par. Un motor elctrico convierte la

energa elctrica en fuerzas de giro por medio de la

accin mutua de los campos magnticos.


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Motor paso a paso

El motor paso a paso es un dispositivoelectromecnico que convierte una serie de

impulsos elctricos en desplazamientos angulares

discretos, lo que significa es que es capaz de

avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de

sus entradas de control. El motor paso a paso se

comporta de la misma manera que un conversor

digital-analgico (D/A) y puede ser gobernado por

impulsos procedentes de sistemas lgicos.


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Actividad

Dada la morfologa del robot, mencione ejemplos de

robots con diferente estructura mecnica incluyendo

sus principales caractersticas. (por lo menos 3, con

actuador elctrico, hidrulico y neumtico)

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