Unidad 1. - Morfología del robot 1 Unidad 1 .- Morfología del robot 1.4 Comparación de sistemas de acción Equipo 1 Profesor: Dr. José Antonio Garrido Natarén 1/32 1/20

Actuador Dispositivo inherente mecanico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecanico. 2/32

Las características a considerar son: Potencia Controlabilidad Peso y volumen Precisión Velocidad Mantenimiento Costo 3/32

Actuadores Hidráulicos Estos actuadores se basan, para su funcionamiento, en la presión ejercida por un líquido, generalmente un tipo de aceite. 4/32 1/20

Actuadores Hidráulicos Ventajas - Altos índices entre potencia y carga. - Mayor exactitud. - Respuesta de mayor frecuencia. - Desempeño suave a bajas velocidades. - Amplio rango de velocidad. - Produce mas fuerza que un sistema neumático de mismo tamaño. 5/32

Actuadores Hidráulicos Desventajas Debido a las elevadas presiones a las que se trabajan propician la existencia de fugas de aceite a lo largo de la instalación. 6/32

Motor hidráulico Es un actuador mecánico que convierte presión hidráulica y flujo en un par de torsión y un desplazamiento angular, es decir, en una rotación o giro. Se emplean sobre todo porque entregan un par muy grande a velocidades de giro pequeñas en comparación con los motores eléctricos. 7/32

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Motores de engranaje Son de tamaño reducido y pueden girar en los dos sentidos, pero el par es pequeño, son ruidosos, pueden trabajar a altas velocidades, pero de forma análoga a los motores de paletas, su rendimiento cae a bajas velocidades. 9/32

Motores de paletas Su constitución interna es similar a la de los compresores de paletas, es decir, un rotor ranurado, en el cual se alojan una serie de paletas, que gira excéntricamente en el interior el estator. En estas ranuras se deslizan hacia el exterior las paletas o aletas por acción de la fuerza centrífuga cuando se aplica una corriente de aire a presión. 10/32

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Motores de pistones Son los más empleados de todos ya que se consiguen las mayores potencias trabajando a altas presiones. 12/32

Actuadores neumáticos Transforman la energía acumulada en el aire comprimido en trabajo mecánico de movimiento circular o movimiento rectilíneo. Los actuadores neumáticos se calcifican en dos grandes grupos: cilindros neumáticos y motores neumáticos. 13/32

Cilindros Neumáticos En este tipo de actuador el desplazamiento se consigue como la consecuencia de la diferencia de presión en ambos lados del cilindro sobre un embolo. Existen dos clases: Efecto Simple Doble Efecto 14/32

Cilindros Neumáticos De efecto simple En este tipo el embolo se desplaza en un sentido como resultado del empuje ejercido por el aire a presión, mientras que en el otro sentido se desplaza como consecuencia del efecto de un muelle Doble efecto El aire a presión es el encargado de empujar al embolo en las dos direcciones, al poder ser introducido de forma arbitraria en cualquiera de las dos cámaras. 15/32

Motores neumáticos Se consigue el movimiento de rotación de un eje mediante el aire a presión. Se dividen en: Motores de aletas rotativas Motores de pistones axiales 16/32

Motores de aleta rotativa Al entrar aire a presión en uno de los compartimientos formados por dos aletas la carcasa tiende a girar hacia un sentido. 17/32

Motores de pistones axiales Tienen un eje de giro solidario a un tambor que se obliga a girar por las fuerzas que ejercen varios cilindros, que se apoyan sobre un plano inclinado. 18/32

Motores de pistones axiales Ventajas Baratos Rápidos Sencillos Robustos Desventajas Dificultad de control continuo Instalación especial( compresor, filtros) Ruidoso 19/32

Actuadores eléctricos Este tipo de actuador presenta gran control sencillez y precisión, por tanto son los mas utilizados en los robots industriales actuales. Existen tres tipos: Motores de corriente continua DC Motores paso a paso Motores de corriente alterna 20/32

Motor CC – Motor de corriente continua Los motores de corriente continua también conocidos como motores DC trabajan o se alimentan de corriente continua como la que suministran las pilas o las baterías. En robótica se utilizan frecuentemente los motores de corriente continua  por  la facilidad de controlarlos y su fácil interconexión. 21/32

Los motores de corriente continua se usan comúnmente en: Aplicaciones de velocidad variable. El motor DC se alimenta con una fuente de voltaje variable. Aplicaciones que requieran un control de posición. Para medir la posición, el motor tiene un sensor de posición 22/32

Partes de un Motor CC Un motor CC está compuesto de un estator y un rotor. En muchos motores c.c., generalmente los más pequeños, el estator está compuesto de imanes para crear un campo magnético. 23/32

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El rotor es el dispositivo que gira en el centro del motor cc y está compuesto de arrollados de cable conductores de corriente continua. Esta corriente continua es suministrada al rotor por medio de las “escobillas” generalmente fabricadas de carbón. 25/32

Motores de Corriente Alterna Los más usados son de tipo sincrónico y de pasos, ambos trabajan en forma similar y para su explicación vamos a analizar como se produce el campo en estos motores. Los motores polifásicos de C.A. en general, requieren de la producción de un campo magnético giratorio, que se logra por la acción de las fases de una corriente polifásica. 26/32

En este caso, los motores basan su funcionamiento en la obtención de un campo magnético giratorio. Dentro de este campo giratorio puede haber un electroimán, que gira a la misma velocidad que el campo. En este caso tendremos un motor síncrono. 27/32

Una segunda posibilidad es que dentro del campo haya un bobinado sometido a inducción, por lo que aparece una corriente eléctrica y, por tanto, la fuerza de Lorentz. El giro será más lento que el del campo giratorio, razón por la cual el motor se denomina asíncrono o de inducción. 28/32

Los servomotores son en general un conjunto de cuatro cosas: un motor de corriente continua, un conjunto de engranajes, un circuito de control y un sensor de posición que puede ser un potenciómetro. La posición de los servomotores se puede controlar con mayor precisión que los de motores de corriente estándar, y por lo general tienen tres cables: alimentación, tierra y control. 29/32

Los grados de giro se controlan con un circuito de control de servo regulación. Los servomotores están diseñados para tareas más específicas en las que la posición debe definirse con precisión como el control del timón en un barco, mover un brazo robótico o un robot de la pierna dentro de un cierto rango. 30/32

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