ROBOTS INDUSTRIALES Y DE INVESTIGACIÓN. KEVIN JR. XELHUANTZI ROMANO ARMANDO ALVAREZ PEREZ ELIZABETH SALAMANCA SAUCEDO.

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1 ROBOTS INDUSTRIALES Y DE INVESTIGACIÓN. KEVIN JR. XELHUANTZI ROMANO ARMANDO ALVAREZ PEREZ ELIZABETH SALAMANCA SAUCEDO.

2 HISTORIA EL CONCEPTO DE MÁQUINAS AUTOMATIZADAS SE REMONTA A LA ANTIGÜEDAD, CON MITOS DE SERES MECÁNICOS VIVIENTES. LOS AUTÓMATAS, O MÁQUINAS SEMEJANTES A PERSONAS, YA APARECÍAN EN LOS RELOJES DE LAS IGLESIAS MEDIEVALES, Y LOS RELOJEROS DEL SIGLO XVIII ERAN FAMOSOS POR SUS INGENIOSAS CRIATURAS MECÁNICAS EL PRIMER AUTÉNTICO CONTROLADOR REALIMENTADO FUE EL REGULADOR DE WATT, INVENTADO EN 1788 POR EL INGENIERO BRITÁNICO JAMES WATT. EL DESARROLLO DEL BRAZO ARTIFICIAL MULTIARTICULADO, O MANIPULADOR, LLEVÓ AL MODERNO ROBOT. EL INVENTOR ESTADOUNIDENSE GEORGE DEVOL DESARROLLÓ EN 1954 UN BRAZO PRIMITIVO QUE SE PODÍA PROGRAMAR PARA REALIZAR TAREAS ESPECÍFICAS. EN 1975, EL INGENIERO MECÁNICO ESTADOUNIDENSE VICTOR SCHEINMAN, CUANDO ESTUDIABA LA CARRERA EN LA UNIVERSIDAD DE STANFORD, EN CALIFORNIA, DESARROLLÓ UN MANIPULADOR POLIVALENTE REALMENTE FLEXIBLE CONOCIDO COMO BRAZO MANIPULADOR UNIVERSAL PROGRAMABLE (PUMA, SIGLAS EN INGLÉS). EL PUMA ERA CAPAZ DE MOVER UN OBJETO Y COLOCARLO EN CUALQUIER ORIENTACIÓN EN UN LUGAR DESEADO QUE ESTUVIERA A SU ALCANCE.

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4 DEFINICIÓN DE ROBOT INDUSTRIAL. EXISTEN CIERTAS DIFICULTADES A LA HORA DE ESTABLECER UNA DEFINICIÓN FORMAL DE LO QUE ES UN ROBOT INDUSTRIAL: 1. LA DIFERENCIA CONCEPTUAL ENTRE EL MERCADO JAPONÉS Y EL EURO-AMERICANO DE LO QUE ES UN ROBOT Y LO QUE ES UN MANIPULADOR. 2. LOS JAPONESES DEFINEN UN ROBOT INDUSTRIAL :QUE ES CUALQUIER DISPOSITIVO MECÁNICO DOTADO DE ARTICULACIONES MÓVILES DESTINADO A LA MANIPULACIÓN. MAS RESTRICTIVO + COMPLEJIDAD EN EL CONTROL.

5 LA DEFINICIÓN MAS COMÚNMENTE ACEPTADA POSIBLEMENTE SEA LA DE LA ASOCIACIÓN DE INDUSTRIAS ROBÓTICAS (RIA), SEGÚN LA CUAL: “UN ROBOT INDUSTRIAL ES UN MANIPULADOR MULTIFUNCIONAL REPROGRAMABLE, CAPAZ DE MOVER MATERIAS, PIEZAS, HERRAMIENTAS, O DISPOSITIVOS ESPECIALES, SEGÚN TRAYECTORIAS VARIABLES, PROGRAMADAS PARA REALIZAR TAREAS DIVERSAS.”

6 HA SIDO ADOPTADA POR LA ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DE ESTÁNDARES (ISO) QUE DEFINE AL ROBOT INDUSTRIAL COMO: “MANIPULADOR MULTIFUNCIONAL REPROGRAMABLE CON VARIOS GRADOS DE LIBERTAD, CAPAZ DE MANIPULAR MATERIAS, PIEZAS, HERRAMIENTAS O DISPOSITIVOS ESPECIALES SEGÚN TRAYECTORIAS VARIABLES PROGRAMADAS PARA REALIZAR TAREAS DIVERSAS.”

7 UNA DEFINICIÓN MÁS COMPLETA ES LA ESTABLECIDA POR LA ASOCIACIÓN FRANCESA DE NORMALIZACIÓN (AFNOR), QUE DEFINE PRIMERO EL MANIPULADOR Y, BASÁNDOSE EN DICHA DEFINICIÓN, EL ROBOT: MANIPULADOR: MECANISMO FORMADO GENERALMENTE POR ELEMENTOS EN SERIE, ARTICULADOS ENTRE SÍ, DESTINADO AL AGARRE Y DESPLAZAMIENTO DE OBJETOS. ES MULTIFUNCIONAL Y PUEDE SER GOBERNADO DIRECTAMENTE POR UN OPERADOR HUMANO O MEDIANTE DISPOSITIVO LÓGICO. ROBOT : MANIPULADOR AUTOMÁTICO SERVO-CONTROLADO, REPROGRAMABLE, POLIVALENTE, CAPAZ DE POSICIONAR Y ORIENTAR PIEZAS, ÚTILES O DISPOSITIVOS ESPECIALES, SIGUIENDO TRAYECTORIA VARIABLES REPROGRAMABLES, PARA LA EJECUCIÓN DE TAREAS VARIADAS. NORMALMENTE TIENE LA FORMA DE UNO O VARIOS BRAZOS TERMINADOS EN UNA MUÑECA. SU UNIDAD DE CONTROL INCLUYE UN DISPOSITIVO DE MEMORIA Y OCASIONALMENTE DE PERCEPCIÓN DEL ENTORNO. NORMALMENTE SU USO ES EL DE REALIZAR UNA TAREA DE MANERA CÍCLICA, PUDIÉNDOSE ADAPTAR A OTRA SIN CAMBIOS PERMANENTES EN SU MATERIAL.

8 LA FEDERACIÓN INTERNACIONAL DE ROBÓTICA (IFR) DISTINGUE ENTRE ROBOT INDUSTRIAL DE MANIPULACIÓN Y OTROS ROBOTS: POR ROBOT INDUSTRIAL DE MANIPULACIÓN SE ENTIENDE UNA MAQUINA DE MANIPULACIÓN AUTOMÁTICA, REPROGRAMABLE Y MULTIFUNCIONAL CON TRES O MÁS EJES QUE PUEDEN POSICIONAR Y ORIENTAR MATERIAS, PIEZAS, HERRAMIENTAS O DISPOSITIVOS ESPECIALES PARA LA EJECUCIÓN DE TRABAJOS DIVERSOS EN LAS DIFERENTES ETAPAS DE LA PRODUCCIÓN INDUSTRIAL, YA SEA EN UNA POSICIÓN FIJA O EN MOVIMIENTO.

9 CLASIFICACIÓN DE ROBOT INDUSTRIAL

10 MANIPULADORES SON SISTEMAS MECÁNICOS MULTIFUNCIONALES, CON UN SENCILLO SISTEMA DE CONTROL, QUE PERMITE GOBERNAR EL MOVIMIENTO DE SUS ELEMENTOS, DE LOS SIGUIENTES MODOS: MANUAL : CUANDO EL OPERARIO CONTROLA DIRECTAMENTE LA TAREA DEL MANIPULADOR. DE SECUENCIA FIJA: CUANDO SE REPITE, DE FORMA INVARIABLE, EL PROCESO DE TRABAJO PREPARADO PREVIAMENTE. DE SECUENCIA VARIABLE : SE PUEDEN ALTERAR ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS CICLOS DE TRABAJO. SE DEBE CONSIDERAR SERIAMENTE EL EMPLEO DE ESTOS DISPOSITIVOS, CUANDO LAS FUNCIONES DE TRABAJO SEAN SENCILLAS Y REPETITIVAS.

11 ROBOTS DE REPETICIÓN O APRENDIZAJE SON MANIPULADORES QUE SE LIMITAN A REPETIR UNA SECUENCIA DE MOVIMIENTOS, PREVIAMENTE EJECUTADA POR UN OPERADOR HUMANO, HACIENDO USO DE UN CONTROLADOR MANUAL O UN DISPOSITIVO AUXILIAR. EL OPERARIO EN LA FASE DE ENSEÑANZA, SE VALE DE UNA PISTOLA DE PROGRAMACIÓN CON DIVERSOS PULSADORES O TECLAS, O BIEN, DE JOYSTICS, O BIEN UTILIZA UN MANIQUÍ, O A VECES, DESPLAZA DIRECTAMENTE LA MANO DEL ROBOT. LOS ROBOTS DE APRENDIZAJE SON LOS MAS CONOCIDOS, HOY DÍA, EN LOS AMBIENTES INDUSTRIALES Y EL TIPO DE PROGRAMACIÓN QUE INCORPORAN, RECIBE EL NOMBRE DE "GESTUAL".

12 ROBOTS CON CONTROL POR COMPUTADOR SON MANIPULADORES O SISTEMAS MECÁNICOS MULTIFUNCIONALES, CONTROLADOS POR UN COMPUTADOR, QUE HABITUALMENTE SUELE SER UN MICROORDENADOR. EN ESTE TIPO DE ROBOTS, EL PROGRAMADOR NO NECESITA MOVER REALMENTE EL ELEMENTO DE LA MAQUINA, CUANDO LA PREPARA PARA REALIZAR UN TRABAJO. EL CONTROL POR COMPUTADOR DISPONE DE UN LENGUAJE ESPECIFICO, COMPUESTO POR VARIAS INSTRUCCIONES ADAPTADAS AL ROBOT, CON LAS QUE SE PUEDE CONFECCIONAR UN PROGRAMA DE APLICACIÓN UTILIZANDO SOLO EL TERMINAL DEL COMPUTADOR, NO EL BRAZO. A ESTA PROGRAMACIÓN SE LE DENOMINA TEXTUAL Y SE CREA SIN LA INTERVENCIÓN DEL MANIPULADOR. VENTAJA SE IMPONEN MAS RÁPIDO EN EL MERCADO.

13 ROBOTS INTELIGENTES SON SIMILARES A LOS DEL GRUPO ANTERIOR, PERO, ADEMÁS, SON CAPACES DE RELACIONARSE CON EL MUNDO QUE LES RODEA A TRAVÉS DE SENSORES Y TOMAR DECISIONES EN TIEMPO REAL (AUTO PROGRAMABLE). DE MOMENTO, SON MUY POCO CONOCIDOS EN EL MERCADO Y SE ENCUENTRAN EN FASE EXPERIMENTAL, EN LA QUE SE ESFUERZAN LOS GRUPOS INVESTIGADORES POR POTENCIARLES Y HACERLES MÁS EFECTIVOS, AL MISMO TIEMPO QUE MÁS ASEQUIBLES. LA VISIÓN ARTIFICIAL, EL SONIDO DE MAQUINA Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL, SON LAS CIENCIAS QUE MÁS ESTÁN ESTUDIANDO PARA SU APLICACIÓN EN LOS ROBOTS INTELIGENTES.

14 MICRO-ROBOTS CON FINES EDUCACIONALES, DE ENTRETENIMIENTO O INVESTIGACIÓN, EXISTEN NUMEROSOS ROBOTS DE FORMACIÓN O MICRO- ROBOTS A UN PRECIO MUY ASEQUIBLE Y, CUYA ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO SON SIMILARES A LOS DE APLICACIÓN INDUSTRIAL.

15 SE PRESENTAN EN FORMA CLASIFICADA, BUENA PARTE DE LOS DIVERSOS TIPOS DE ROBOTS QUE SE PUEDAN ENCONTRAR HOY EN DÍA. TODOS LOS ROBOTS PRESENTADOS EXISTEN EN LA ACTUALIDAD, AUNQUE LOS CASOS MÁS FUTURISTAS ESTÁN EN ESTADO DE DESARROLLO EN LOS CENTROS DE INVESTIGACIÓN DE ROBÓTICA.

16 LA IFR DISTINGUE ENTRE CUATRO TIPOS DE ROBOTS: ROBOT SECUENCIAL. ROBOT DE TRAYECTORIA CONTROLABLE. ROBOT ADAPTATIVO. ROBOT TELE MANIPULADO

17 IMPACTO DE LOS ROBOTS LOS MANIPULADORES ROBÓTICOS CREAN PRODUCTOS MANUFACTURADOS DE MAYOR CALIDAD Y MENOR COSTO. SIN EMBARGO, TAMBIÉN PUEDEN PROVOCAR LA PÉRDIDA DE EMPLEOS NO CUALIFICADOS, ESPECIALMENTE EN CADENAS DE MONTAJE INDUSTRIALES.

18 TECNOLOGÍAS DEL FUTURO LAS MÁQUINAS AUTOMATIZADAS AYUDARÁN CADA VEZ MÁS A LOS HUMANOS EN LA FABRICACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS, EL MANTENIMIENTO DE LAS INFRAESTRUCTURAS Y EL CUIDADO DE HOGARES Y EMPRESAS. UNA TENDENCIA IMPORTANTE ES EL DESARROLLO DE SISTEMAS MICROELECTROMECÁNICOS, CUYO TAMAÑO VA DESDE CENTÍMETROS HASTA MILÍMETROS. ESTOS ROBOTS MINÚSCULOS PODRÍAN EMPLEARSE PARA AVANZAR POR VASOS SANGUÍNEOS CON EL FIN DE SUMINISTRAR MEDICAMENTOS O ELIMINAR BLOQUEOS ARTERIALES. TAMBIÉN PODRÍAN TRABAJAR EN EL INTERIOR DE GRANDES MÁQUINAS PARA DIAGNOSTICAR CON ANTELACIÓN POSIBLES PROBLEMAS MECÁNICOS.

19 CONCLUSIONES LAS EMPRESAS MODERNAS UTILIZAN ROBOTS INDUSTRIALES EN AQUELLOS CENTROS DE TRABAJO DONDE PREVALEZCAN SITUACIONES DE PELIGRO PARA LOS TRABAJADORES POR LA NATURALEZA DEL PROCESO. POR EJEMPLO: EL PROCESO DE FUNDICIÓN EN MATRIZ; IMPLICA UN CONSIDERABLE PELIGRO SI SALPICA EL METAL CALIENTE DURANTE EL INYECTADO EN LA CAVIDAD DEL DADO. UNA DE LAS APLICACIONES ORIGINALES PARA EL DESARROLLO DE ROBOTS INDUSTRIALES FUE LA FABRICACIÓN EN MATRIZ. TAMBIÉN LA FABRICACIÓN DE AUTOMÓVILES JAPONESES HA PUESTO MUCHO INTERÉS EN EL USO DE ROBOTS EN SOLDADURA: EN NISSAN EL 95 % DE LAS SOLDADURA EN VEHÍCULOS SE HACE CON ROBOTS, DEL MISMO MODO MITSUBISHI MOTORS INFORMÓ QUE EL 70 % DE SUS PROCESOS SON REALIZADOS POR ROBOTS. EN ESAS EMPRESAS EL PROMEDIO DE TIEMPO DE INACTIVIDAD DE LOS ROBOTS ES MENOR QUE EL 1 %. EL USO DE ROBOTS EN LAS OPERACIONES DE LAS EMPRESAS QUE PUEDAN OCASIONAR DAÑOS AL HOMBRE ES AUN MÁS JUSTIFICADO, YA QUE SE MEJORA LA CALIDAD DE VIDA DEL PERSONAL.

20 GRACIAS POR SU ATENCIÓN.