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Robotica Industrial




Enviado por Luis Pulla



  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Estudio de la
    robótica industrial
  4. Conclusiones
  5. Referencias

Resumen

En el siguiente documento estudiaremos la gran
importancia de la robótica a nivel industrial, a medida
que pasan los años podemos observar el gran desarrollo que
se va alcanzando cada día mas, uno de los factores muy
importantes de la robótica a nivel industrial es crear
maquinas que realicen labores de gran dificultad para el ser
humano. A medida que pasa los años se ha vuelto muy
necesario las maquinas robóticas en la vida de las grandes
empresas ya que estas logran la producción en masa y de
mayor eficacia y más seguras que las que puedan producir
una persona.Las maquinas robóticas como tal son utilizadas
en su gran mayoría en el ensamblaje de maquinaria de gran
magnitud.

Palabras Claves Robot, empresas,
ensamblaje, producción, industrias.

Abstract

In the following paper we study the importance of
robotics to industrial level, as the years pass we see the great
development to be achieved every day but one of the very
important factors in industrial robotics is to create machines
that level performing work very difficult for humans. As the
years passed it has become very necessary robotic machines in the
life of large companies because they achieve mass production and
more effective and safer than those that may cause a
person.

Robotic machines as such are mostly used in the assembly
of large-scale machinery.

Keywords—Robot, enterprises, assembly,
production, industries.

Introducción

Actualmente las empresas de gran magnitud
tienen una gran social con la Robótica esto debido a que
pueden realizar actividades repetitivas que para los seres
humanos podrían resultarles tediosas, la robótica
se ha introducido a nivel industrial como fuerza, están a
abierto nuevos mecanismos de producción y
automatización.

El robot industrial se basa en la unión de una
estructura mecánica y otra de electrónica para el
sistema de control.

Un robot industrial genera una serie de movimientos que
como tales se especifican y se los diseñan para una
función especificada o conocida.

Es decir tendrán movimientos y operaciones
concretas a ejecutar. Los mecánicos de cada Robot
Industrial como se menciona anteriormente siempre tendrán
una parte de estructura mecánica y otra electrónica
para el control y el manejo de cualquier necesidad a
ejecutar.

Cuando se tiene un sistema de fabricación
flexible en una empresa, a través del empleo de robots, se
deja la producción en masa de un producto único
mediante y se pasa a la producción flexible diversificada
de pequeños lotes, en la que la modificación de un
producto se realiza sin alterar la estructura física de la
máquina, sino más bien modificando tan sólo
el programa que se debe ejecutar. [1] Actualmente los robots
industriales, no toman decisiones en función de
parámetros o factores que cambian de forma durante su
funcionamiento, sin embargo los recientes progresos en los campos
de la inteligencia artificial, del aprendizaje y del
reconocimiento de formas permiten a los robots industriales
obtener información de sus entorno y adaptar su
comportamiento a las modificaciones del mismo, sin necesidad de
intervención de un operario. [2]

Cada Robot Industrial están basados en la red
lógica que a su vez es una de las más importantes
es decir es el cerebro del robot la programación con sus
receptivas restricciones y condiciones para su debido
funcionamiento ya que estos deben cumplir una función
determinada impuesta o necesario para las empresas industriales,
cada parte es necesaria la mecánica como tal es necesaria
que tenga el mínimo error de estructura para su mejor
funcionamiento.

Estudio de la
robótica industrial

  • Definición de Robot.

La palabra robot fue introducida al mundo por Karol
Capek, un dramaturgo Cheko en 1920, dicha palabra es derivada de
"robota" que significa trabajo. En 1941 Isaac Asimov emplea el
término robot, en su historia titulada "Robot AL76 Goes
Astray", y luego en 1942 en "Runaround" utiliza el término
"Robótica"` [3]

La definición de Robot, no es única, se
encuentran definiciones de Robot como ingenio mecánico,
controlado electrónicamente, capaz de moverse y ejecutar
de forma automática acciones diversas, siguiendo un
programa establecido.

  • Leyes de la Robótica.

"Un robot no puede dañar a un ser
humano o, por inacción, permitir que un ser humano resulte
dañado."

"Un robot debe obedecer las órdenes
dadas por los seres humanos excepto cuando tales órdenes
entren en conflicto con la primera ley." "Un robot debe proteger
su propia existencia hasta donde esta protección no entre
en conflicto con la Primera o la Segunda ley." [4]

  • Bases de la Robótica Actual.

Los robots tal como se conciben hoy en día no
necesariamente tratan de asemejarse al ser humano, sino de cubrir
las necesidades de este de la forma la más óptima
posible. El inicio del desarrollo de la robótica actual
puede lijarse en la industria textil del siglo XVIII, cuando en
1801 Joseph Jacquard inventa una maquina textil programable
mediante tarjetas perforadas denominada Telar Programable y que
se producir en masa.[5] Conforme la Revolución Industrial
progresaba, continuo el desarrollo de estos agentes
mecánicos, aunque el desarrollo de un verdadero robot no
fue posible hasta los años cuarenta, con la
aparición de la computadora y la cada vez mayor
integración de los circuitos.[6]

  • Límites de la robótica actual.

  • Seis articulaciones de precisión entre la
    base del robot y el extremo de un manipulador

  • Programación sencilla e intuitiva

  • Adaptación al medio mediante estímulos
    sensoriales

  • Margen de movimiento en rangos de 0.3 mm.

  • Capacidad de manipular pesos de hasta 150
    Kg.

  • Control de movimiento punto a punto y de seguimiento
    de trayectorias

  • Sincronización con blancos
    móviles

  • Compatibilidad con ordenadores personales

  • Alta habilidad (durante al menos 400 horas de
    trabajo)

  • Visión artificial que incluya al menos
    capacidad de orientación y reconocimiento

  • Sensores táctiles

  • Coordinación de las distintas partes de la
    unidad

  • Capacidad de corrección de trayectorias en
    línea.

  • Movilidad

  • Optimización de movimiento

  • Conservación de la
    energía

  • Apéndices de propósito
    general

  • Comunicación por voz

  • Seguridad de acuerdo a las leyes de Asimov de la
    robótica[8]

  • Robots según su tipo de coordenadas.

  • 1. Robot en coordenadas
    cilíndricas.

Consisten de dos eje lineales que se deslizan
ortogonalmente entre si y están montados sobre una base
rotatoria.[9] Por sus características, el volumen o
entorno de trabajo corresponde a una porción de cilindro
del cual deriva su nombre, por lo que su volumen de acceso es
restringido como se muestra en la figura 1 podemos
observar las forma de las direcciones que va a tener tal
mecanismo.[10]

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Figura 1. Robot coordenadas
cilíndricas.

  • 2. Robot en coordenadas
    cartesianas.

Posee tres ejes perpendiculares y el movimiento lineal
se realiza a lo largo de dichos ejes. [11]

Este tipo de manipuladores presentan la desventaja de
necesitar un espacio muy grande para trabajar y un gran
porcentaje de este espacio no está incluido dentro de su
volumen de trabajo, es decir, no es posible acceder a todo este
espacio con el efector final del robot vista en la figura
2
.[12]

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Figura 2. Robot coordenadas
cartesianas.

  • 3. Robot de brazo articulado.

Este robot se asemeja a un brazo humano, por ello se le
denomina Antropomórfico. Es el que tienen mejores
características de acceso con el efector final a la
mayoría de los puntos comprendidos en su universo de
trabajo. [13]

Al ser todas sus articulaciones de rotación,
presentan mayores inconvenientes en la compensación de
cargas e inercias de rotación, los errores de
posicionamiento tienden a aumentar a medida que se extiende el
brazo y la posición de los actuadores mostradas en la
figura 3.[14]

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Figura 3. Robot brazo
articulado.

Como podemos observar en la figura 3 cada uno de
los componentes que se utilizan en la creación de robots
en la forma mecánica son muy exacto para no afectar en el
funcionamiento del mismo. [15]

  • Robots Industriales.

  • 1. Robotización con maquina
    Automática de control Microfuga.

Este es un ejemplo de integración de
robótica que realiza la comprobación de la
soldadura en maguitos metálicos para la
automoción.[16] Mediante sistema realiza el cierre del
conjunto midiendo la fuga mediante microfugómetro. El
tiempo ciclo de esta instalación es de 25
segundos.[17]

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Figura 4. Robot brazo
articulado.

  • Calcificación de Robots industriales.

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  • Sistema de control.

Se genera tres funciones
principales.

  • 1. Dirigir al sistema de potencia para que
    mueva al manipulador en una forma predeterminada.

  • 2. Almacenar, uno varios programas, así
    como la información recogida durante el proceso mismo
    del programa.

  • 3. Permitir la comunicación, ingreso y
    egreso de datos, en forma de teclados, pantallas, medios
    magnéticos.[18]

En general se suele hacer una división entre
sistemas convencionales y servo controlados. También suele
clasificar a los controladores según su nivel
tecnológico (bajo, medio, alto y adaptativo).Los
controladores de robots de alta tecnología cuentan con
más memoria, interfaz de comunicación
computacional, coprocesadores y sensores inteligentes, de
visión o tacto. [19]

Además de esto, los programas pueden ser
modi?cados rápidamente. Los robots adaptativos son
sistemas de alta tecnología con mayor capacidad sensorial
y de interfaz. El nivel de inteligencia de esta tecnología
es mayor, permitiendo su programación en forma adaptativa.
[20]

El uso de controladores CNC en robots presenta variadas
ventajas en relación con su complementación con
sistemas CAD/CAM. A través de estos últimos se
puede de?nir el radio de acción del robot y sus tareas de
forma e?ciente, generando el código para el control
numérico del robot.

Mediante esta denominación, se conoce al grupo de
pará-metros usados para determinar la posición y la
orientación del elemento terminal del manipulador.
Además los grados de libertad, pueden ser los posibles
movimientos básicos como son los giros y desplazamientos
independientes. Para determinar el número de grados de
libertad, se toma en cuenta el número de elementos del
brazo y de las articulaciones que posee el robot, como podemos
ver en la Figura 5.

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Figura 5. Grados de
Libertad.

  • Programabilidad.

En general, los modernos sistemas de robots admiten la
programación manual, mediante un módulo de
programación.

Las programaciones gestual y textual, controlan diversos
aspectos del funcionamiento del manipulador:

– Control de la velocidad y la
aceleración.

– Saltos de programa
condicionales.

– Temporizaciones y pausas.-
Edición, modificación, depuración y
ampliación de programas.

– Funciones de seguridad.

– Funciones de sincronización con
otras máquinas.

– Uso de lenguajes específicos de
Robótica.[21]

Conclusiones

Los mecanismos industriales como podemos observar son de gran
utilidad en la vida diaria de una persona ya sea para facilitar
el trabajo y producción en masa.

Los sistemas Robóticos no solo son utilizados en
la rama industrial también podemos observar que son de
gran utilidad en diferentes campos de estudio para el
mejoramiento humano una de estas son:

La creación de prótesis de partes del
cuerpo humano, la nanotecnología los cuales son más
utilizados para mejorar la parte interna del cuerpo, en este tema
se habla de la Robótica industrial como ya se menciona
estos son utilizados como fuerza de trabajo al producir en masa y
de mjor precisión en el momento de realizar una
acción ya predeterminada.

También al realizar el estudio s e puede tomar en
cuenta que cada robots debe ser diseñado para una debida
acción, se quiere decir con esto, que al tener diferentes
tipos de movimiento se utilizara un tipo de robot según la
investigación realizada.

Referencias

  • [1] Arias M., "Robótica,"
    Politécnico Colombiano "Jaime Isaza, Medellín,
    2004

  • [2] Ferraté, G., Amat, J,
    "Robótica Industrial," Barcelona, Marcombo S.A.,
    1988.

  • [3] AUTORA: Cristina Urdiales Garcia.
    INTRODUCCION A LA ROBOTICA.

  • [4] Hands-on Artificial Intelligence
    EducationUsing LEGO Mindstorms

  • [5] Lessons LearnedJ. Ben Schafer, University
    of Northern Iowa

  • [6] A. O. Baturone, "Robótica:
    Manipuladores y robots móviles," 2001.[2]

  • [7] R. I. Madrigal and E. V.
    Idiarte,

  • [8] Robots industriales
    manipuladores

  • [9] .Edicions UPC, 2002.[3] J. M. ANGULO
    Usategui, â? AIJRobotica

  • [10] Practica. TecnologIa y
    Aplica-cionesâ? A? I . Paraninfo. Mexico,
    1995.

  • [11]  Minchala, I.,"Fundamentos de
    Robótica Industrial," Ingeniería de
    Aplicaciones, 2009

  • [12] Riveros, F.,"Introducción a la
    Robótica," Curso Internacional en Robótica
    Aplicada, Centro Nacional de Actualización Docente,
    México DF, octubre 2008

  • [13] J. Borenstein, N. Everett and L. Feng,
    "Navigating Mobile Robots System and Techniques," Wellestey,
    MA: AK Peters, 1996

  • [14] P. J. McKerrow, "Introduction to
    Robotics," Sidney: Addison-Wesley Publishing Company,
    1993

  • [15] Y. Kanayama, Y. Kimura, F. Miyazaki and T.
    Noguchi, "A Stable Tracking Control Method for an Autonomous
    Mobile Robot," Proc. IEEE Int. Conf. on Robot. and Automat.,
    vol. 1, May 1990

  • [16] Andrango, L., Sotomayor,
    N.,"Simulación y Ensamblaje de un Prototipo para
    Control y Navegación de un Robot Móvil,"
    Escuela Politécnica Nacional, Quito, 1999

  • [17] Diana Rojas. Ingeniera Industrial
    Universidad Industrial de
    Santander.agapirojas@hotmail.com

  • [18] Germán Acevedo. Ingeniero
    Electrónico.

` german@psh4riders.com

[19] Juan Carlos Puentes. Ingeniero
Asesor

Mavicontrol Ltda.
www.mavicontrol.com

[20] Pablo Pérez Santiago. Ingeniero
Diseñador y

Desarrollador de Micromac..
www.micromacrobots.

com – micromacplec@hotmail.com.

[21] Monografía, "Robótica y
Aplicaciones".

 

 

Autor:

y Mauricio Espina
mauricioe[arroba]entelchile.net

 

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