Robotica

III. FUNDAMENTACION TEORICA

La palabra robot proviene de la palabra checa robota, que significa trabajo. El diccionario Webter define a un robot como un dispositivo automático que efectúa funciones ordinariamente asignadas a los seres humanos. Una definición utilizada por el Robot Institute of America da una descripción más precisa de los robots industriales: un robot manipulador programable multifuncional diseñado para mover materiales, piezas o dispositivos especializados, a través de movimientos programados variables para la realización de una diversidad de tareas. En suma, un robot es un manipulador reprogramable de uso general con sensores externos que pueden efectuar diferentes tareas de montaje, un robot debe poseer inteligencia que se debe normalmente a los algoritmos de computador asociado con su sistema de control y sensorial. (Fu, 1994)

La automatización industrial con la utilización de un control numérico, se empiezan a extender a partir de la segunda Guerra Mundial, en importantes sectores industriales, se generaliza en particular en sistemas de control y posición. En 1939 empiezan a surgir los llamados pilotos que estos implantaban en barcos y aviones para que siguiera una determinada trayectoria, sin que se involucrara tanto la mano del hombre. También surgen los radares eran de gran ayuda porque así sabían su posición más fácilmente.

Para que se puedan realizar los sistemas de control automático intervienen diversas tecnologías como es la neumática, hidráulica y la eléctrica.

A partir de los años ochenta y noventa se han creado muchas máquinas, para la actividad industrial, el objetivo de crear muchos robots no es sustituir la actividad de las personas, si no que se crean con el fin de realizar trabajos en lugares peligrosos. Otro de los robots manipuladores que son usados en lugares que son de difícil acceso son los robots serpientes estos tienen una gran cantidad de articulaciones para que tenga una movilidad muy buena y cuando sean empleados por ejemplo al introducirlos en agujeros muy angostos esto se puedan mover con gran libertad y así se pueda reportar toda la información necesaria. Hay varios tipos de robots los móviles y manipulados los móviles se pueden desplazar por el terreno, por el aire o incluso el agua, en cambio los robots manipulados solo están anclados para realizar ciertas actividades. Para realizar los sistemas de control automático intervienen diversas tecnologías como es la neumática, hidráulica y la eléctrica.

Un robot industrial es un manipulador de uso general controlado por computador que consiste en algunos elementos rígidos conectados en serie mediante articulaciones prismáticas o de revolución. El final de la cadena esta fijo a una base soporte, mientras el otro extremo está libre y equipado con una herramienta para manipular objetos o realizar tareas de montaje

La mayor parte de los robots industriales son esencialmente brazos articulados, un robot industrial es un manipulador programable multifuncional diseñado para mover diferentes piezas, materiales, herramientas o dispositivos especiales, mediante movimientos muy variados que han sido programados para realizar todas estas acciones. (Comite Español de la Automatica C.E.A., 2009)

Mecánicamente, un robot se compone de un brazo y una muñeca más una herramienta. Se diseña para alcanzar una pieza de trabajo localizada dentro de su volumen de trabajo. El volumen de trabajo es la esfera de influencia de un robot cuyo brazo puede colocar el submontaje de la muñeca en cualquier punto dentro de la esfera. El brazo generalmente se puede mover con tres grados de libertad. La muñeca normalmente consta de tres movimientos giratorios. La combinación de estos movimientos orienta a la pieza de acuerdo a la configuración del objeto para facilitar su recogida. Estos tres últimos movimientos se denominan a menudo elevación (pitch), desviación (yaw) y giro (roll). Por tanto, para un robot con seis articulaciones, el brazo es el mecanismo de posicionamiento, mientras que la muñeca es el mecanismo de orientación En la robótica se tiene la idea de sustituir por equipos más capaces de automatizar operaciones concretas por máquinas que tengan un uso más general para que pueda realizar distintas tareas y no solo una en general.

Muchos robots industriales, que están disponibles comercialmente, se utilizan ampliamente en tareas de fabricación y de ensamblaje, tales como manejo de material, soldaduras por arco y de punto, montajes de piezas, pintura al spray, carga y descarga de máquinas controladas numéricamente, exploraciones espaciales y submarinas, investigación de brazos protésicos y en el manejo de materiales peligrosos.

En el contexto industrial los beneficios que aporta actualmente la robótica se pueden resumir en cuatro:

1.- Productividad, aumento de la producción y reducción de costes, sobre todo laborales, de materiales, energéticos y de almacenamiento.

2.- Flexibilidad, que permite la fabricación de una familia de productos sin la necesidad de que se modifique la cadena de producción, por consiguiente, sin paradas ni pérdidas de tiempo.

3.- Calidad, debido al alto nivel de repetitividad de las tareas realizadas por los robots que aseguran una calidad uniforme del producto final y

4.- Seguridad, ya que los procesos de fabricación se llevan a cabo con un mínimo número de personas, disminuyendo las posibilidades de accidentes laborales y reemplazando a los operarios de tareas tediosas.

El sistema mecánico se compone por diversas articulaciones normalmente se distingue entre el brazo y el órgano terminal. Entre más articulaciones tenga un robot este puede tener una mejor maniobralidad lo que hace que este pueda hacer más tareas, pero también el problema es que se dificulta el problema del control, ya que si tiene muchas articulaciones se hace más difícil poderlo controlar de una manera eficaz. (Baturone, 2007)

La clasificación más común de los robots se basa en el tipo de función que cada uno desempeña, distinguiéndose entre robots industriales y robots de servicio.

También se clasifican según su tipo de movilidad que es:

Robots Fijos: Éste se encuentra anclado de una base al suelo por lo que no se puede desplazar libremente. Estos tipos de robots son los articulados que la mayoría desempeña su trabajo en el espacio.

Robots móviles: Estos cuentan de una cierta libertad en su base, se pueden definir como maquinas autopropulsadas y no tripuladas capaces de

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