Característic as de selección de un robot Mecatrónica 9°A Optativa Mecatrónica 9°A Optativa Prof: Ing. Efren Moncisvalles Martinez Alumnos: Adan Ascencio Cinthia Karina Herrera Carrasco José Antonio Carrillo Hernandez Armando Verdugo Alanis Diego Fernández Lozano Héctor Irel Ortega Santollo

Área de trabajo Grados de libertad Errores de posicionamiento Distancia tras emergencia Repetitividad Resolución Errores en el seguimiento de trayectorias Calidad de una línea recta, arco … Precisión cuando se mueve el mínimo incremento posible Si se desea robotizar un determinado proceso, las características que debemos tomar en cuenta para la selección de un robot son las siguientes: Características geométricas:

Características cinemáticas Velocidad nominal máxima Aceleración y deceleración Características dinámicas Fuerza De agarre Carga máxima Control de fuerza-par Frecuencia de resonancia Tipo movimientos Movimientos punto a punto Movimientos coordinados Trayectorias continuas (CP)

Modo de Programación Enseñanza Textual Tipo de Accionamiento Eléctrico Neumático Hidráulico Capacidad de comunicaciones E/S Digital Comunicaciones por línea serie Servicio Proveedor Mantenimiento Servicio Técnico Cursos de Formación Costo

La selección del robot más idóneo debe hacerse valorando una gran variedad de características, siendo este un proceso de difícil sistematización. Sin embargo, en general puede ser suficiente con considerar un conjunto limitado.

Área de Trabajo El volumen espacial al que puede llegar el extremo del robot, esta determinado por el tamaño, forma t tipo de eslabones que integran el robot, así como por las limitaciones que impone el sistema de control. Para la obtención del área de trabajo nunca deberá utilizarse el elemento final colocado en la muñeca, ya que se trata de un elemento añadido al robot y en el caso de cambiarlo, se tendría que calcular el área nuevamente.

Singulares en los limites del espacio de trabajo del robot Se presentan cuando el extremo del robot esta en algún punto del limite de trabajo interior o exterior. En esta situación resulta obvio que el robot no podrá desplazarse en las direcciones que lo alejen de este espacio de trabajo.

Singulares en el interior del espacio de trabajo del robot Ocurren dentro de la zona de trabajo del robot y se producen generalmente por el alineamiento de dos o mas ejes de las articulaciones del robot.

Grados de libertad El numero de grados de libertas de un robot determina la accesibilidad de este y su capacidad para orientar su herramienta terminal. El aumento en grados de libertad repercute en el costo total del robot. La selección de los grados de libertad va depender del tipo de aplicación.

Los fabricantes de robot suelen proporcionar un numero determinado de grados de libertad ampliables de manera opcional. Para tareas en especificas, se pueden desarrollar robots de mas de seis grados de libertad como configuración básica.

Puede definirse como la distancia entre el punto programado y el valor medio de los puntos realmente alcanzado al repetir el movimiento varias veces con carga y temperaturas nominales. La exactitud nos permite conocer con que error se posición del robot al respecto de un sistema base inmóvil genérico. Exactitud

Resolución Mínimo incremento que puede aceptar la unidad de control del robot. Este valor depende de la resolución de los captadores de la posición y convertidores analógico-digital y digital- analógico, por el numero de bits con los que se realizan las operaciones en el CPU y por lo actuadores.

Repetitividad Radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos al ordenarlo ir al mismo punto de destino programado, con idénticas condiciones de temperatura, carga, etc.

Normalmente se considera la banda que abarca el 99% de los puntos respecto a la media. El error de repetitividad es debido fundamentalmente a problemas en el sistema mecánico de transmisión, como rozamiento, histéresis, zonas muertas, etc. Valores normales de error de repetitividad varían entre los y los 0.01mm.

En el valor total del error el posicionamiento de un robot han intervenido una serie de factores como la longitud de sus brazos, carga manejada y tipo de estructura, que pueden dar una idea general sobre la calidad del posicionamiento final del extremo. Por lo general los robots de pequeñas dimensiones y los cartesianos son mas precisos que otros, como robots articulados o de gran envergadura.

La velocidad de respuesta se refiere a las capacidad del robot para desplazare a la siguiente posición en un breve periodo de tiempo. La velocidad de respuesta esta relacionada con la velocidad de movimientos del robot y es inversamente proporcional a la carga transportada. El valor de la velocidad nominal es un dato fundamental para el calculo de los tiempos de ciclo, sobre todo en robot destinados a tareas de manipulación y ensamblaje. Velocidad de respuesta

En la mayoría de los casos los movimientos del robot son rápidos y corto, con lo que la velocidad nominal es alcanzada en muy pocas ocasiones. Es por esto que la medida del tiempo del ciclo no puede ser obtenida a partir de la velocidad. En vez de este dato algunos robots indican el tiempo empleado en realizar un movimiento típico. Los valores habituales de velocidad del extremo varían entre 1 y 4 m/seg con cargas máximas.

Capacidad de Carga La capacidad de carga del robot a seleccionar para una determinada tarea viene condicionada por el tamaño, la configuración y el sistema de acondicionamiento del propio robot. Es posible aumentar la carga de un robot hasta cierto limite, siempre y cuando se pueda sacrificar velocidad de los movimientos del robot y su precisión.

Sistemas de control Las características del control del robot hacen referencia por una parte a sus posibilidades cinemáticas (tipo de trayectorias) y dinámicas (prestaciones dinámicas del robot), y por otra parte a su modo de programación.

Control dinámico El objetivo de esta línea es desarrollar la investigación y las experiencias prácticas en el campo del control dinámico de robots, abordando todas las etapas: desarrollo de nuevos controladores, análisis de ellos y posteriormente realizar su implementación práctica en equipos industriales.

Control de Movimiento : Se aborda el control de movimiento de robots, trabajando con controladores lineales y no lineales para el control punto a punto y de trayectoria. Control de Fuerza: Se trabaja con el desarrollo de estrategias que controlen la fuerza que está aplicando en todo momento el extremo del robot sobre el entorno que lo rodea. Control Remoto: Se trabaja para la generación automática de controladores y estrategias para controlar y manejar robots y procesos industriales de forma remota. Arquitecturas de Control: Se aborda el análisis y desarrollo de arquitecturas abiertas de control de robots. Los campos más importantes que componen esta línea de investigación son los siguientes:

Ejemplo. Características deseables de un robot según su aplicación