universidad de valladolid - uva.es€¦ · dadas por la unidad de control. • la selección de uno...
TRANSCRIPT
Morfología del robot:Morfología del robot:ActuadoresActuadores y elementos terminales y elementos terminales
J.C. FraileJ.C. Fraile - ETSII - Universidad de Valladolid - ETSII - Universidad de Valladolid
Universidad de ValladolidUniversidad de ValladolidE.T.S. de Ingenieros IndustrialesE.T.S. de Ingenieros Industriales
Control y Programación de RobotsControl y Programación de Robots
Accionamiento DirectoAccionamiento Directo((Direct DriveDirect Drive))
• El eje del actuador se conecta directamente a laarticulación del robot sin la utilización de unreductor intermedio.
• Son motores de accionamiento eléctrico.• Combinan una gran precisión con elevadas
velocidades. Eliminan los efectos negativos de losreductores (juego angular, rozamiento,...)
• Proporcionan un par elevado a bajas revoluciones.
Ventajas delVentajas delAccionamiento DirectoAccionamiento Directo
• Posicionamiento rápido y preciso• Mayor capacidad de control pero con mayor
complejidad• Sistema mecánico simplificado al eliminar el
reductor
• Los motores usados son síncronos y de continua sinescobillas (brushless) ambos con imanespermanentes.
Robots conRobots conAccionamiento DirectoAccionamiento Directo
• Son robot de tipo Scara, que por su estructura permitecolocar los motores lejos de las articulaciones.
• El primer robot comercial con accionamiento directofue un robot tipo SCARA de la empresa amerciana“Adept Technology” denominado “AdeptOne” (1984).
ActuadoresActuadores en Robótica en Robótica
• Son los encargados de producir el movimiento delos elementos del robot a partir de las ordenesdadas por la unidad de control.
• La selección de uno u otro tipo de actuador vienedada por la evaluación de características:
– Potencia– Peso y volumen– Precisión y velocidad– Mantenimiento y coste
ActuadoresActuadores en Robótica en Robótica
• Tipos de actuadores:– Neumáticos– Hidráulicos– Eléctricos:
» corriente alterna» corriente continua» motores paso a paso
ActuadoresActuadores neumáticos lineales neumáticos lineales
ActuadoresActuadores hidráulicos hidráulicos
ActuadoresActuadores eléctricos eléctricos
• Actuadores eléctricos:» corriente alterna» corriente continua» motores paso a paso
• Son los más utilizados• Fáciles de controlar• Sencillos pero delicados• Precisos• Alta repetitividad
ActuadoresActuadores eléctricos: eléctricos:motor de corriente continuamotor de corriente continua
ActuadoresActuadores eléctricos: eléctricos:motor de corriente continuamotor de corriente continua
ActuadoresActuadores eléctricos: eléctricos:motor de corriente alternamotor de corriente alterna
ActuadoresActuadores eléctricos: eléctricos:motor paso a pasomotor paso a paso
ActuadoresActuadores en robótica en robótica
Elementos terminales:Pinzas y herramientas del robot
•• Tipos de pinzas, según la función que realizan: Tipos de pinzas, según la función que realizan:•• Agarre y manipulación Agarre y manipulación•• Operación Operación•• Montaje Montaje•• Especiales Especiales
•• Proporcionan mayor versatilidad al robot. Proporcionan mayor versatilidad al robot.•• Están diseñadas para cada tipo de trabajo. Están diseñadas para cada tipo de trabajo.•• Pueden alcanzar costes muy elevados. Pueden alcanzar costes muy elevados.
•• Son fabricadas por empresas diferentes a las que Son fabricadas por empresas diferentes a las queconstruyen el robot.construyen el robot.
Pinzas de agarre
• Función: agarrar y sostener objetos para sutransporte.
• Dispositivo de agarre: Mecánico, ventosa,adhesivo, gancho.
• Especificaciones:• Peso, forma y tamaño del objeto• Fuerza necesaria• Peso de la pinza• Necesidad de sensores
Pinzas de agarre
Pinzas de agarre
Pinza neumáticaparalela Pinza neumática
de tres dedos
Pinzas de agarre
Pinza neumáticaangular
Pinzas especiales
Pinzas de agarre
Pinza ventosa
Pinzas especial conventosa
Pinzas de agarre neumáticas
Pinzas de agarre neumáticas
Pinzas de operación
• Función: realizar modificaciones sobre los objetos.• Aplicaciones:
• Pintura: pistola• Soldadura: al arco, por puntos.• Corte: sierra, láser, chorro de agua a presión.• Mecanizado: perfilar, pulir, atornillar, eliminar rebabas
• Características:• Herramienta fija: Diseño específico para cada aplicación• Herramienta móvil: Hace falta cambiador automático de
herramientas• Alta sensorización: posición, esfuerzos
Pinzas de operación
Pinzas de operación: soldadura conaporte de hilo
Antorchas de soldadura MIG
Pinzas de operación: soldadura por puntos
Pinzas de operación: pintura
Pinzas de operación
Corte porchorro de agua
a presión
Desbastado conrobot
Taladrado conrobot
Pinzas de operación: cambiador automáticode herramientas
• Permite cambiar rápida y automáticamente laherramienta del robot.
• Constan de un plato principal conectado rígidamente a lamuñeca del robot y de varios platos secundarios queportan distintas herramientas.
• Hay diversos sistemas de acoplamiento entre platos• Es necesario transportar señales diversas (eléctricas,
neumáticas, hidraúlicas) entre los platos.
Pinzas de operación: cambiador automáticode herramientas
www.ati-ia.com
Cambiador automático de herramientas
www.ati-ia.com
Pinzas de montaje
• Función: Inserción de piezas• Aplicaciones:
• Ensamblado, medición, verificación.
• Características:• Elevada precisión de posicionamiento.• Acomodación de la pieza:
– Pasiva: Elemento elástico entre la muñeca y el elemento terminaldel robot.
– Activa:Corrección de la posición del robot.• Necesidad de preparación de las piezas a insertar• Alta sensorización
Pinzas de montaje
Bibliografía:Bibliografía:• Barrientos, A., L.F. Peñín, C. Balaguer y R. Aracil. "Fundamentos de robótica". Editorial McGraw-Hill. 1997
• Ollero A. "Robótica, manipuladores y robots móviles". Editorial Marcombo. 2001.
• Fu K.S., R.C. GonzÁlez y C.S.G., Lee. "Robótica: control, detección visióne inteligencia". McGraw-Hill. 1988
• Roque J. Saltaren y otros. Prácticas de robótica utilizando MATLAB. Univ. "Miguel Hernández" - Elche. 2000
• Iñigo R., Vidal E. “Robots industriales manipuladores”. Ediciones UPC. 2002
• Romeo A.. Robótica industrial. Universidad de Zaragoza
• Garcia M. Universidad de Vigo.