Nos enfocamos en particular en la robótica industrial.
Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable con varios grados de libertad capaz de manipular objetos según trayectorias programadas.
Es una máquina de manipulación automática, reprogramable, y multifuncional, con tres o más ejes que pueden posicionar y orientar objetos para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial.
Clasificación de los robots según el punto de vista industrial:
- Robots manipuladores: pueden ser manuales, de secuencia fija, o de secuencia variable.
- Robots de repetición o aprendizaje: repiten las acciones de un humano.
- Robots con control por computador: muchos micro-procesadores.
- Robots inteligentes: similares pero además tienen sensores para adaptarse al entorno.
- Micro-robots.
Generaciones de robots:
- Primera: repiten tareas secuencialmente. no tienen en cuenta el espacio ni su entorno.
- Segunda: adquieren información limitada de su entorno.
- Tercera: se programan con lenguaje natural, y auto-planifican sus tareas.
Principales características o factores a tener en cuenta, donde los requisitos de la producción determinarán cuáles factores son críticos:
- Grados de libertad.
Cada grado de libertad es cada uno de los movimientos independientes (giros y desplazamientos) que puede realizar cada articulación. Se necesitan 3 grados para posicionar un cuerpo en el espacio, y otros 3 grados más para definir su orientación.
Matemáticamente, cada grado de libertad representa una ecuación.
- Morfología.
La estructura del manipulador y la relación entre sus elementos proporcionan una configuración mecánica. Configuraciones clásicas:
- Cartesiana/rectilínea: trayectorias lineales.
- Cilíndrica: 2 movimientos lineales y 1 rotacional.
- Angular: 3 juntas de rotación para posicionarse.
- Scara: Selective Compliance assembly Robot Arm.
Los movimientos pueden ser lineales (rectas) o por articulación (arcos).
- Espacio de trabajo.
El espacio de trabajo es el espacio o volumen en el que el robot se mueve. Distintas morfologías ocupan distintos volúmenes (por ejemplo, el robot cartesiano genera una figura cúbica, y el robot angular suele generar un espacio esférico).
- Alcance máximo.
El alcance máximo es la medida desde el centro del robot en la mayor extensión del brazo.
- Precisión de los movimientos.
La precisión es el incremento más pequeño de movimiento en el que el robot puede dividir su espacio de trabajo.
- Resolución espacial.
La resolución espacial depende de las inexactitudes de la parte mecánica, y suele ir acompañada de un margen de error. Un Sistema de Control sirve para controlar todos los incrementos individuales de una articulación.
- Exactitud.
La exactitud es la capacidad de un robot para situar el extremo de su muñeca en un punto señalado dentro de su volumen de trabajo. La exactitud disminuye a medida que el brazo se aleja de la base.
- Repetitividad.
La repetitividad es la capacidad del robot de regresarse al punto programado las veces que sean necesarias.
- Capacidad de carga.
La capacidad de carga es el peso que puede transportar la garra del robot. A mayor carga, menor precisión.
Los robots suelen venir en familias del mismo fabricante. Cada robot de la misma familia se suele diferenciar del resto por su capacidad de carga.
- Velocidad y aceleración.
Las velocidades altas aceleran el trabajo pero dificultan la operación. Es un dato considerable a la hora de elegir un robot, según la tarea que realizará.
- Seguridad.
La seguridad involucra definir por dónde es seguro que los operarios caminen y trabajen.
- Métodos de programación.
Se puede programar un robot por programación gestual (por aprendizaje directo, como con un guante, o con un dispositivo de enseñanza, como un joystick), o por programación textual (usando un lenguaje de programación especial).